陶瓷耐火材料原料燒結(jié)氧化鋁顯微結(jié)構(gòu)

關(guān)鍵條件是溫度。總括幾十年的研究報(bào)道得知：為獲得高致密度而
在較高的(如1600～1900℃)溫度下燒結(jié)氧化鋁時(shí)，出現(xiàn)異常長(zhǎng)大現(xiàn)
象。于是，就有一種印象認(rèn)為：在較低溫度(如1500℃以下)燒結(jié)的
氧化鋁可在實(shí)現(xiàn)致密化的同時(shí)，獲得正常生長(zhǎng)的顯微結(jié)構(gòu)。當(dāng)然，
理想的均粒狀顯微結(jié)構(gòu)是很難實(shí)現(xiàn)的，上述正常晶粒生長(zhǎng)的理論模
型也受到了實(shí)踐的挑戰(zhàn)。

  首先，在達(dá)到理論密度的致密度以前的溫度下燒結(jié)的氧化鋁的
顯微結(jié)構(gòu)受氣孔控制，它抑制晶體生長(zhǎng)和異常長(zhǎng)大，無論是否添加
助燒劑。第二相(含氣孔)抑制晶界移動(dòng)的理論很簡(jiǎn)單，也推導(dǎo)出一
方程，同樣，也是基于金屬燒結(jié)試驗(yàn)的結(jié)果，用于燒結(jié)氧化鋁只須
定性地認(rèn)識(shí)而已。當(dāng)達(dá)到致密化后，便是晶界移動(dòng)控制晶體生長(zhǎng)和
異常長(zhǎng)大。

  從工程陶瓷的角度出發(fā)，燒結(jié)氧化鋁的晶體異常長(zhǎng)大行為永遠(yuǎn)
是顯微結(jié)構(gòu)研究的主要課題。而且，隨著SEM、TEM和各種微區(qū)分析
儀的應(yīng)用，可以觀察到更加微細(xì)的結(jié)構(gòu)信息。
  討論氧化鋁的燒結(jié)需引用晶體生長(zhǎng)的理論模型。首先應(yīng)該說明
的是：各種晶體生長(zhǎng)的理論模型大都是從金屬學(xué)領(lǐng)域引申來的。氧
化鋁燒結(jié)的中心問題是晶體異常長(zhǎng)大(AGG)，溫度、液相和添加物
都對(duì)AGG起著一定的作用。
  作為陶瓷一耐火材料生產(chǎn)原料的燒結(jié)氧化鋁，無需如此嚴(yán)格的
顯微結(jié)構(gòu)要求，不控制晶體異常長(zhǎng)大。引述以上燒結(jié)理論問題似乎
是深遠(yuǎn)了些，但是，掌握這些基礎(chǔ)概念有益于全面地解釋各種繁雜
的現(xiàn)象；避免原始理論的禁錮。

  以經(jīng)典理論評(píng)述氧化物的燒結(jié)過程，其主要內(nèi)容是終期的晶粒
長(zhǎng)大和致密化。燒結(jié)氧化鋁的顯微結(jié)構(gòu)的基本內(nèi)容也就是晶體生長(zhǎng)
(形狀、大小)和氣孔(體積分?jǐn)?shù)、尺寸分布)在晶間的分布。以傳統(tǒng)
的燒結(jié)方式而言，致密化總要伴生晶粒長(zhǎng)大。晶粒長(zhǎng)大與致密化之
比值可作為一個(gè)顯微結(jié)構(gòu)參數(shù)，但不宜定量化。這兩種現(xiàn)象相互聯(lián)
系并相互制約，建立了許多理論模型以期將其解釋清楚；而由于理
論的多樣甚至彼此相悖，又很難說得清楚。但這并不影響材料科學(xué)
的進(jìn)展，多元化的理論亦可開擴(kuò)人們的視野。若以單相材料評(píng)述燒
結(jié)氧化鋁的顯微結(jié)構(gòu)

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