作者：邓孝兵1邓承继1邢广超1丁军1王周福1马北越2祝洪喜1余超1

作者单位：1. 武汉科技大学,省部共建耐火材料与冶金国家重点实验室2. 东北大学冶金学院

刊名：硅酸盐学报

ISSN：0454-5648

出版年：2023-05-19

卷：51

期：6

起页：1555-1564

止页：

分类号：TQ175.1

语种：中文

关键词：碳硅化铝;钇铝石榴石;复合材料;耐火材料;力学性能;

内容简介

以Al4SiC4为原料、Y2O3为添加剂，采用无压烧结制备Y3Al5O12–Al4Si C4复合耐火材料，研究Y2O3添加量[0～5%(质量分数)]对复合材料物相组成、微观形貌与力学性能的影响，并通过DFT模拟计算Y3+对Al4Si C4不同晶面表面能的影响。结果表明：高温下Y2O3与Al4SiC4表面固有氧化层形成共晶液相，在复合材料晶界处生成Y3Al5O12和少量Y2SiO5。Y2O3的添加促使Al4Si C4晶粒沿二维平面生长，由不规则状向六方片状转变，这是由于添加剂中Y3+降低了晶面的表面能。复合材料的抗折强度随Y2O3添加量增加呈现先增大后降低趋势，当Y2O3添加量为3%时，尺寸均一的六方片状Al4Si C4晶粒交错生长构筑成骨架结构，Y3Al5O12弥散分布于Al4SiC4晶界处，Y3Al5O12–Al4Si C4复合材料力学性能得到提升，复合材料体积密度、显气孔率和抗折强度分别为2.44 g·cm–3、20.15%和52.7 MPa。