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陶瓷涂層的致密度

2020-3-1 13:56:04點擊:

陶瓷涂層是否致密是影響徐層質量的重要因素。在陶瓷涂層的凝固結晶過程中,由于部分結晶區域之間得不到陶瓷液相的及時補充以及反應過程中低熔點相揮發產生的氣體未能全部從涂層中逸出,導致涂層中有少量不規則孤立的孔洞存在,影響了涂層的質量。筆者研究表明,采用Si02作為添加劑可以消除涂層中的孔洞,提高陶瓷涂層的致密度,改善涂層外觀質量。

陶瓷涂層的致密

      從Si02-Al2O3 相圖(圖3)可知,未加Si02時,純Al2O3的結晶始點和結晶終點溫度均為2054C。Si02的加人不僅使Al2O3初晶相的析出溫度下降,而且使高溫液態的停留時間得以延長,使燃燒反應過程中產生的氣體有更多的時間逸出陶瓷層,從而提高了陶瓷層的致密度。當液相中的SiO2達到包晶反應成分時還會與Al2O3發生包晶反應而形成部分莫來石相,即相圖中的Ags[5]:
      2SiO2 + 3Al2O3 = 3Al2O3.2SiO2
      與Al2O3相比,莫來石相是低熔點的玻璃相(熔點1810C),它的生成一方面可降低液相的粘度,增加液相的流動性,為氣體的排出創造了條件。另一方面其體積的膨脹可填充陶瓷凝固時因體積收縮造成的縮孔。因此,這2種過程的結果均可使陶瓷層的孔隙率下降,致密度提高。