添加剂对耐火砖烧结的影响
在固相烧结时，少量添加剂(烧结助剂)可与主晶相形成固溶体促进缺陷增加;在液相烧结时，添加剂能够改变液相的性质(如粘土、组成等)，因而能起促进烧结的作用。添加剂的作用可能在于以下几个方面：
1.形成固溶体。当添加物与烧结物形成固溶体时，可以增加晶格缺陷，活化晶格，从而促进烧结。一般来说，它们之间形成有限置换固溶体更有助于促进烧结。添加剂离子的电价、半径与主晶格离子的电价，半径相差越大，晶格畸变程度也越大，促进烧结的作用也越明显。如Al2O3 烧结时，加入3%的Cr2O3形成连续固溶体可在1860℃烧结，而加入1%～2%TiO2只需在1600℃左右就能致密化。
2.阻止晶型转变，有些氧化物在烧结时发生晶型转变并伴有较大的体积效应，这就难以实现烧结致密化，并容易引起坯体开裂。这时若能选用适宜的添加剂加以抑制，即可促进烧结。ZrO2烧结时添加一定量的CaO、MgO就属这一机理。约在1200℃，m- ZrO2转变为t- ZrO2,并伴有约10%的体积收缩，使制品稳定性变坏。引入电价比Zr4+低的Ca2+(或Mg2+)，可形成稳定的立方萤石结构的固溶体。这样，既防止了制品的开裂，又增加了晶体中缺陷浓度，使烧结加快.
3. 抑制品粒长大，烧结后期晶粒长大，对促进烧结致密化有重要作用。但若二次再结晶或间断性晶粒长大过快，会使晶粒变粗、晶界变宽而出现反致密化现象并影响制品的显微结构。这时，可通过加入能抑制品粒异常长大的添加剂来促进烧结，在烧结透明Al2O3 制品时，为抑制二次再结晶，消除晶界上的气孔，一般加入MgO或MgF2，高温下形成镁铝尖晶石包裹在Al2O3 晶粒表面，抑制了晶界迁移的速度，并促使气孔的排出，对促进耐火砖坯体的烧结具有显著的作用。
4. 形成液相。添加剂在烧结过程中形成液相。液相形成的原因可能在于两方面：添加剂本身的熔点较低，添加剂与烧结物形成多元低共熔物;由于液相的传质阻力小、传质速度快，从而降低了烧结温度和提高了坯体的密度。例如在制造95% Al2O3 陶瓷时，一般加入CaO和SiO2,当CaO：SiO2=1时，由于生成CaO- Al2O3- SiO2液相，从而使材料在1540℃就能烧结。应该指出的是，能促进形成液相的添加剂并非都会促进烧结，如向Al2O3 中加入部分碱金属氧化物就会严重妨碍其烧结。另外，形成液要虽然有利于烧结，但会严重影响材料的高温性能，故必须统筹考虑。
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