陶瓷耐火材料原料烧结试验氧化铝显微结构

陶瓷耐火材料原料烧结氧化铝显微结构

关键条件是温度。总括几十年的研究报道得知：为获得高致密度而
在较高的(如1600～1900℃)温度下烧结氧化铝时，出现异常长大现
象。于是，就有一种印象认为：在较低温度(如1500℃以下)烧结的
氧化铝可在实现致密化的同时，获得正常生长的显微结构。当然，
理想的均粒状显微结构是很难实现的，上述正常晶粒生长的理论模
型也受到了实践的挑战。

  首先，在达到理论密度的致密度以前的温度下烧结的氧化铝的
显微结构受气孔控制，它抑制晶体生长和异常长大，无论是否添加
助烧剂。第二相(含气孔)抑制晶界移动的理论很简单，也推导出一
方程，同样，也是基于金属烧结试验的结果，用于烧结氧化铝只须
定性地认识而已。当达到致密化后，便是晶界移动控制晶体生长和
异常长大。

  从工程陶瓷的角度出发，烧结氧化铝的晶体异常长大行为永远
是显微结构研究的主要课题。而且，随着SEM、TEM和各种微区分析
仪的应用，可以观察到更加微细的结构信息。
  讨论氧化铝的烧结需引用晶体生长的理论模型。首先应该说明
的是：各种晶体生长的理论模型大都是从金属学领域引申来的。氧
化铝烧结的中心问题是晶体异常长大(AGG)，温度、液相和添加物
都对AGG起着一定的作用。
  作为陶瓷一耐火材料生产原料的烧结氧化铝，无需如此严格的
显微结构要求，不控制晶体异常长大。引述以上烧结理论问题似乎
是深远了些，但是，掌握这些基础概念有益于全面地解释各种繁杂
的现象；避免原始理论的禁锢。

  以经典理论评述氧化物的烧结过程，其主要内容是终期的晶粒
长大和致密化。烧结氧化铝的显微结构的基本内容也就是晶体生长
(形状、大小)和气孔(体积分数、尺寸分布)在晶间的分布。以传统
的烧结方式而言，致密化总要伴生晶粒长大。晶粒长大与致密化之
比值可作为一个显微结构参数，但不宜定量化。这两种现象相互联
系并相互制约，建立了许多理论模型以期将其解释清楚；而由于理
论的多样甚至彼此相悖，又很难说得清楚。但这并不影响材料科学
的进展，多元化的理论亦可开扩人们的视野。若以单相材料评述烧
结氧化铝的显微结构

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