外文翻譯中文陶瓷顆粒細(xì)度對(duì)氧化鋯莫來石復(fù)合材料性能的影響

1、材料與化學(xué)工程學(xué)院畢業(yè)論文外文翻譯題 目:Effect of ceramic powder fineness on mullite-zirconium ceramic properties譯文題目： 陶瓷顆粒細(xì)度對(duì)氧化鋯-莫來石 復(fù)合材料性能的影響2011年 6 月陶瓷顆粒細(xì)度對(duì)氧化鋯-莫來石復(fù)合材料性能的影響森德梅爾 克穆勒 斯滕伯格里加工業(yè)大學(xué) 硅酸鹽材料研究所摘要：本實(shí)驗(yàn)在高溫下制備了加入伊利石粘土的氧化鋯莫來石陶瓷，并通過改變顆粒的粉磨時(shí)間，制得一系列樣品。試驗(yàn)結(jié)果表明，增加顆粒的活性和顆粒的粉磨時(shí)間，在1200時(shí)燒結(jié)會(huì)推動(dòng)莫來石相的形成，并轉(zhuǎn)化為氧化鋯，特別是在溫度上升的時(shí)候?？焖倮?/p>

2、卻也會(huì)保留氧化鋯在高溫時(shí)的性能。簡介：氧化鋯-莫來石陶瓷是廣泛用于高溫生產(chǎn)工藝的材料之一。氧化鋯-莫來石陶瓷的特點(diǎn)是高強(qiáng)度，包括在高溫和低溫時(shí)。這些特性決定了它在高溫生產(chǎn)過程中的進(jìn)一步廣泛應(yīng)用。 制備氧化鋯-莫來石陶瓷從混合開始，組成包括氧化鋁，硅膠，氧化鋯和加入7.75-8.75%質(zhì)量伊利石粘土的氧化釔,再進(jìn)行進(jìn)燒結(jié)，形成在較低溫度下的莫來石相。另一方面，最重要的是初始粉末的研磨的程度。已經(jīng)有實(shí)驗(yàn)確定陶瓷粉末的研磨導(dǎo)致粒子晶格的破壞，并導(dǎo)致非晶化的結(jié)果。這里較高的燒結(jié)溫度會(huì)影響陶瓷材料的相應(yīng)密度，彎曲和壓縮時(shí)的強(qiáng)度。然而，快速研磨的一個(gè)明顯的影響是加強(qiáng)燒結(jié)粗顆粒之間的相互團(tuán)聚。有研究表明，在

3、研磨過程中由于散熱導(dǎo)致了顆粒積聚。因此，研磨時(shí)間應(yīng)根據(jù)每一個(gè)具體案例嚴(yán)格控制。在本文的作者文章中，原料粉末研磨時(shí)間為5 -6小時(shí)。粉磨能夠促進(jìn)陶瓷材料中莫來石和氧化鋯由粉末開始結(jié)晶的過程。經(jīng)過短期內(nèi)（4 -6小時(shí)）研磨，在 1180至1280時(shí)可以觀察到莫來石正快速形成;而莫來石的形成了將會(huì)在下一個(gè)350內(nèi)發(fā)生。已經(jīng)有試驗(yàn)確定，隨著顆粒為0.5米的起始粉末粒徑在極限強(qiáng)度內(nèi)的增加，壓縮彈性模量也在增加，甚至與平均含量為30左右相比，具有比標(biāo)本含有更多的粒徑超過5米，有數(shù)據(jù)指出，莫來石晶體顆粒的形式，大小為50 - 70納米，有時(shí)為80 - 95納米。這項(xiàng)實(shí)驗(yàn)的目的包括確定陶瓷粉末細(xì)度的影響，此外

4、，包括加入伊利石粘土后形成和發(fā)展的高溫晶相（莫來石，氧化鋯），以及莫來石，氧化鋯陶瓷的機(jī)械性能。研究方法：制備合成材料的混合物包括在在550 °C煅燒的Al（OH）3的，無定形二氧化硅，ZrO2mon。一部分用于礦物原料，一部分開始作為一個(gè)附加組件粉，伊利石粘土成分列于表1。圖.1 由謝里爾方程計(jì)算的晶體顆粒大小示意圖。伊利石粘土的化學(xué)和礦物成分如下：初始粉末用實(shí)驗(yàn)室的行星粉磨機(jī)用鐵礦砂剛玉球混合第4,10,14個(gè)小時(shí)。粉末微粒表面的大小的顯微鏡掃描電鏡來測定，平均顆粒分布用用光譜儀進(jìn)行了評(píng)價(jià)采用了氯化鉀溶液（氯化鉀40毫克+水100毫升）作為稀釋液，表面活性劑作為洗滌物質(zhì)，用X-射

5、線衍射儀確定結(jié)晶顆粒尺寸，晶體顆粒的大小是由謝里爾方程來確定：D=K/BCOS其中K是Bolzmann常數(shù)，是X -射線 光束的波長，納米（= 0.15418牛頓米）。 B的值是由RAD數(shù)據(jù)通信公司， 計(jì)算出的X射線束反射差角。計(jì)算所需的形象的衍射原理圖如圖所示：陶瓷材料試樣被制備成直徑30毫米和3毫米厚磁盤的樣式，直徑35毫米和45毫米的高度的管狀形式，用棒長55毫米和3毫米厚的軸壓實(shí)（壓力120兆帕）。射擊在100中進(jìn)行， 之后在1200-1500C°的范圍內(nèi)進(jìn)行，（德國納博馬弗爐熱，6/ min的升溫速率,浸泡在水中的時(shí)間為30分鐘）。最后對(duì)其表觀密度和體積進(jìn)行相關(guān)測定。用X-

6、射線相和掃描電子顯微鏡來測定晶相的尺寸，并進(jìn)行數(shù)據(jù)分析?？篃嵴鹦詼y定用陶瓷棒在1400°C的發(fā)射進(jìn)行研究后每200 °C的范圍測下，在500- 1000°C再測一下它的抗熱震性燒成后對(duì)彎曲彈性模量和極限強(qiáng)度進(jìn)行評(píng)估。彈性模量是在O型超聲儀（巴茲國際公司，美國）根據(jù)道達(dá)爾的陶瓷標(biāo)本測量沖擊波原則進(jìn)行確定，在齊上方放置兩個(gè)平行的垂直安裝，覆蓋著一層薄薄的金屬聚合物。在的小聚合物一端，其中有一個(gè)鋼珠直徑4毫米，傅立葉分析方法進(jìn)行分析并做記錄。彈性模量E由下式計(jì)算：使用TG0995儀器技術(shù)公司測定它的強(qiáng)度，并最終根據(jù)茲維克/角色模型測定了它的彎曲強(qiáng)度。 結(jié)果與討論球磨4小

7、時(shí)和14小時(shí)的陶瓷粉末微型照片如圖2 所示，4小時(shí)后研磨粉變得稠密，壓縮無定形顆粒的形狀為圓形，大小約為約3至7 納米，并以團(tuán)聚的方式組成。同一時(shí)間內(nèi)加入伊利石粘土，變成陶瓷粉的結(jié)構(gòu)，球磨24小時(shí)后團(tuán)聚的非晶體顆粒越細(xì)。據(jù)數(shù)據(jù)顯示，ZrO2mon，Y2O3和二氧化硅結(jié)晶石英粉平均粒徑在（伊利石粘土引入后4，10和24小時(shí)在一定限度內(nèi)增加55 - 100納米（圖3 ）。并且可以看出，粘土增加會(huì)影響晶體的分散性。尤其是有24小時(shí)球磨后研磨粉體和氧化釔明顯減少，斜鋯石晶體的減少在石英和氧化鋯晶體中的成分也在規(guī)模急劇減少，達(dá)到55 59納米（見圖3）另一方面，從確定粒子的大小，結(jié)果在球磨后用相關(guān)光譜儀

8、可以得出的最大數(shù)量的粒子的大小是200的大致范圍內(nèi)看到 - 520納米（圖4）。莫來石形成階段，在不同溫度下的四方和單斜氧化鋯燒結(jié)樣本，顯示如圖5。這可以看出，莫來石的形成始于1200，在高達(dá)1600時(shí)它的狀態(tài)比較活躍，雖然第一階段的莫來石在1100左右形成，由于在高達(dá)1250活性和原粉顆粒中二氧化硅（方石英和石英）晶相存在，在較高溫度（1330和1400 °C）時(shí)發(fā)生新的反應(yīng)，并進(jìn)一步促進(jìn)莫來石和剛玉形成。 應(yīng)當(dāng)指出，在整個(gè)溫度范圍內(nèi)ZrO2mon的衍射最大，在ZrO2tetr時(shí)由于氧化釔和氧化鋯的引入，也達(dá)到了最大值，陶瓷的組織標(biāo)本圖, 6a所示，表現(xiàn)為密密麻麻的結(jié)晶形態(tài)，主要是

9、莫來石呈柱狀，沒有加黏土的莫來石標(biāo)本如（圖6B）所示，其外形更清楚地觀察到。從圖上的數(shù)據(jù)可以得到，收縮的樣本組成會(huì)隨研磨時(shí)間的影響有所變化，即隨起始粉末細(xì)度的增加，標(biāo)本收縮增加15至25，在每個(gè)溫度為起始粉末增加。這樣收縮與顯著性差異在增加的原因可能是由于液相有所“收縮“顆粒隨后由一固相燒結(jié)機(jī)制。一個(gè)帶有增加收縮燒結(jié)溫度1500造成的液相還原相的粘度，從而加速離子擴(kuò)散，導(dǎo)致試樣在冷卻收縮。通過分析表觀密度和最終壓縮強(qiáng)度的變化（圖8）可以注意到一個(gè)重要的結(jié)果，除了伊利石粘土，在經(jīng)過為期10和24小時(shí)的球磨后，這是以更積極的擴(kuò)散和粒子反應(yīng)為液相，促進(jìn)其形成。所以伊利石粘土的添加是樣品制備的重要組成

10、。在一般時(shí)間，伊利石粘土沒有陶瓷中的樣本，因?yàn)樵谶@種情況下，燒結(jié)是由起始粉末顆粒起主要活動(dòng)。在溫度升高范圍熱沖擊過程中，彈性模量E也在增加（圖9）。這種E值明顯的差異主要與氧化鋯變化相關(guān)，并在所有與改善的可能性柱狀晶體生長和莫來石形成。對(duì)于粘土的E值也在增加，顆粒更均勻，特別是與更清晰的溫度下降。樣本的變化與粘土的均勻性相關(guān)（圖10）。且比之前的趨勢(shì)走向更加明顯， 在粉末的研磨后24小時(shí)，其均勻性并在增加，這也解釋了氧化鋯晶型的轉(zhuǎn)變。結(jié)論：結(jié)果表明，初始粉末顆粒的大小取決于研磨持續(xù)時(shí)間。使用不同的方法，粉體顆粒大小也不同，粉末顆粒團(tuán)聚中也會(huì)有不同的結(jié)果。很明顯，顆粒大小的晶體是50- 100納米，而對(duì)于與無定形顆?？偭渴?00- 500納米。而顆?；钚缘脑黾樱矔?huì)促進(jìn)顆粒大小的形成。莫來石從1200起，也就是過渡階段，會(huì)形成四方形體氧化鋯。實(shí)驗(yàn)表明，隨著溫度的增加以及粉磨時(shí)間的增加，樣本具有較高的收縮率（15 - 25）。 表觀密度和壓縮強(qiáng)度是由起始反應(yīng)時(shí)間決定，其中伊利石粘土的存在也對(duì)兩個(gè)性能產(chǎn)生一定的影響。經(jīng)過24小時(shí)的粉末研磨后，沒有伊利石粘土