TiO2的添加对铝铬固溶体烧结动力学的影响

铝铬固溶体被广泛应用于耐火材料,其烧结致密化较难,添加一定量的烧结助剂有利于提高铝铬固溶体的致密程度,但对于致密化过程中的晶粒生长规律尚不清楚.在本工作中以纳米η-Al2 O3和工业铬绿为原料,加入烧结助剂TiO2,并以PVA作为结合剂,经过冷等静压成型后在常压下1400～1700℃进行固相烧结制备摩尔比1:1的烧结铝铬固溶体.利用Archimedes法、XRD、SEM、Nano measurer等手段分析了烧后试样的致密度、物相组成、显微结构和平均晶粒尺寸,在此基础上进一步计算研究了TiO2的添加对铝铬固溶体的烧结动力学的影响.结果表明:在烧结过程中,Al2 O3-Cr2 O3和Al2 O3-Cr2 O3-2％TiO2烧结体系的晶粒生长指数和晶粒生长活化能均随温度升高而减小;Al2 O3-Cr2 O3体系晶粒生长主要受原子随机越过晶界和体积扩散两种机制控制,Al2 O3-Cr2 O3-2％TiO2体系晶粒生长主要受体积扩散控制;对比两种体系发现TiO2的添加能使样品的晶粒生长指数和晶粒生长活化能下降,促进晶粒生长发育.