近年來(lai)，稀(xi)土(tu)氧(yang)化(hua)物因熔點高(gao)(gao)、化(hua)學活性(xing)(xing)(xing)大、促(cu)燒(shao)結(jie)性(xing)(xing)(xing)好、耐侵(qin)蝕性(xing)(xing)(xing)強等(deng)優點得到研究(jiu)人員的(de)廣泛(fan)關(guan)注［７－１０］，其中(zhong) Ｙ２Ｏ３ 因其高(gao)(gao)性(xing)(xing)(xing)價比、高(gao)(gao)活性(xing)(xing)(xing)被用(yong)作(zuo)莫(mo)來(lai)石(shi)［１１］、尖(jian)晶(jing)石(shi)［１２］、ＡｌＯＮ［１３］等(deng)材料的(de)燒(shao)結(jie)助劑(ji)。Ｙｕａｎ等(deng)［１４］研究(jiu)ＣｅＯ２和(he)Ｙ２Ｏ３兩種稀(xi)土(tu)氧(yang)化(hua)物對鎂(mei)鋁質(zhi)澆注料性(xing)(xing)(xing)能和(he)結(jie)構(gou)的(de)影(ying)響，發現ＣｅＯ２ 和(he) Ｙ２Ｏ３ 對尖(jian)晶(jing)石(shi)的(de)原位反應以(yi)(yi)及材料的(de)穩定性(xing)(xing)(xing)有(you)著(zhu)不(bu)同(tong)程度的(de)影(ying)響，Ｙ２Ｏ３ 更容易和(he)尖(jian)晶(jing)石(shi)形(xing) 成(cheng) 固 溶 體，而 ＣｅＯ２ 更偏向(xiang)于進入到六鋁酸(suan)鈣（ＣＡ６）晶(jing)格中(zhong)去。為此，本文以(yi)(yi)電(dian)熔白剛玉、電(dian)熔鎂(mei)砂、活性(xing)(xing)(xing)氧(yang)化(hua)鋁為主要(yao)原料，以(yi)(yi)Ｙ２Ｏ３為添(tian)加(jia)劑(ji)，分別在(zai)１３００、１４００、１５００、１６００ ℃溫度下保(bao)溫３ｈ制備鋁鎂(mei)質(zhi)干式(shi)搗打(da)料。研究(jiu)在(zai)不(bu)同(tong)煅燒(shao)溫度下添(tian)加(jia) Ｙ２Ｏ３ 對鋁鎂(mei)質(zhi)干式(shi)搗打(da)料物相(xiang)組成(cheng)、顯微結(jie)構(gou)、燒(shao)結(jie)性(xing)(xing)(xing)能、力學性(xing)(xing)(xing)能的(de)影(ying)響，以(yi)(yi)期為優化(hua)鋁鎂(mei)質(zhi)干式(shi)搗打(da)料的(de)性(xing)(xing)(xing)能提供(gong)參考。

１．１ 原(yuan)料(liao)及(ji)試樣(yang)制備

實驗所用原料(liao)主(zhu)要有：電熔(rong)白(bai)(bai)剛玉(yu)（粒度ｄ≤５ｍｍ），９７電熔(rong)鎂砂(sha)，活性氧化(hua)鋁(lv)（ＣＬ３７０，粒度ｄ ≤３μｍ），Ｙ２Ｏ３ 粉（純(chun)度９９％，粒度ｄ≤５μｍ），外 加１．５％ 的(de) 結 合(he) 劑 。Ｙ２Ｏ３ 的(de)添加量分(fen)別(bie)為(wei)０、０．５％、１．０％、１．５％、２．０％，依(yi)次(ci)標記為(wei) Ｙ０、Ｙ１、Ｙ２、Ｙ３、Ｙ４，試 樣(yang) 的(de) 配 料(liao) 組 成 如(ru) 表１所 示。先 將白(bai)(bai)剛玉(yu)、鎂 砂(sha)、活 性 氧 化(hua) 鋁(lv) 粉、Ｙ２Ｏ３ 細(xi) 粉 一 起 置(zhi)于聚氨酯塑(su)料(liao)球磨(mo)罐(guan)中預混(hun)(hun)３ｈ，使(shi)其均勻混(hun)(hun)合(he)，然后(hou)(hou)將骨料(liao)、結合(he)劑、預混(hun)(hun)合(he)細(xi)粉依(yi)次(ci)放入愛立許(xu)強力(li)攪(jiao)拌機中攪(jiao)拌，混(hun)(hun)合(he)時間控制(zhi)在(zai)(zai)５ｍｉｎ左右(you)；再將混(hun)(hun)好(hao) 的(de) 料(liao) 在(zai)(zai) ＴＹＥ－５００Ｂ 型(xing)(xing)手(shou)動壓力(li)試驗機上在(zai)(zai)７０ＭＰａ壓力(li)下壓制(zhi)成 ５０ｍｍ×５０ｍｍ 圓柱(zhu)形和２５ｍｍ×２５ｍｍ×１４０ｍｍ 長 條(tiao) 形 試 樣(yang)，并將成型(xing)(xing)好(hao)的(de)試樣(yang)置(zhi)于１１０℃恒溫(wen)干(gan)(gan)燥(zao)箱中干(gan)(gan)燥(zao)２４ｈ；. 后(hou)(hou) 將 干(gan)(gan) 燥(zao) 好(hao) 的(de) 試 樣(yang) 分(fen) 別(bie) 在(zai)(zai) １３００、１４００、１５００、１６００ ℃溫(wen) 度 下 煅 燒３ｈ后(hou)(hou) 進 行 各 項(xiang) 檢 測。另外，單獨將基質部分(fen)提取(qu)出來(lai)壓制(zhi)成２０ ｍｍ×２０ｍｍ 的(de)試樣(yang)，并分(fen)別(bie)進行上述相同(tong)條(tiao)件的(de)熱處理，然后(hou)(hou)分(fen)析其物相組成和顯微結構。 

表１ 試樣的配料組成（ｗＢ／％）

１．２ 性(xing)能檢測(ce)

分別 按(an)(an) ＧＢ／Ｔ５９８８—２００７、ＧＢ／２９９７—２０００、ＧＢ／Ｔ５０２７—２００８測 量(liang) 試(shi) 樣 的 加(jia) 熱 ** 線(xian) 變 化(hua)率、顯氣孔率、體積密度(du)(du)和常溫耐(nai)壓(ya)強度(du)(du)；按(an)(an) ＧＢ／Ｔ３００２—２００４采(cai)用(yong)(yong)三點 彎 曲(qu) 法 測 定 在(zai)１６００ ℃溫度(du)(du)下煅燒３ｈ后 的 試(shi) 樣 在(zai)１４００ ℃下 保 溫０．５ｈ的熱態(tai)抗(kang)折強度(du)(du)；采(cai)用(yong)(yong) Ｘ 射線(xian)衍(yan)射儀(yi)（ＰｈｉｌｉｐｓＸ’ＰｅｒｔＰｒｏ）分析試(shi)樣的物相(xiang)組成，利 用(yong)(yong) ＭＤＩＪａｄｅ６．０ 軟(ruan)件計算(suan)物相(xiang)的晶格常數；采(cai)用(yong)(yong)掃描電鏡(jing)（ＰｈｉｌｉｐｓＸＬ－３０－ＴＭＰ）觀察試(shi)樣的顯微(wei)(wei)結構，并采(cai)用(yong)(yong) ＰＨＤＥＭＸ能譜儀(yi)進行(xing)微(wei)(wei)區元(yuan)素分析。 

２ 結(jie)果與討論

２．１ 添加(jia)(jia) Ｙ２Ｏ３ 對(dui)干式(shi)搗(dao)打(da)料(liao)物(wu)相組(zu)成(cheng)的(de)影響(xiang)圖(tu)(tu)１為添 加(jia)(jia) 不(bu) 同 含 量 Ｙ２Ｏ３的(de)試樣(yang)經 １６００℃保(bao)溫３ｈ后的(de) ＸＲＤ圖(tu)(tu)譜。從(cong)圖(tu)(tu)１中(zhong)可以看出，各試樣(yang)經１６００ ℃保(bao)溫３ｈ后主晶相均(jun)為鎂(mei)鋁尖(jian)晶石（ＭｇＡｌ２Ｏ４），隨著(zhu)(zhu) Ｙ２Ｏ３ 的(de)引入，試樣(yang)中(zhong)開始生成(cheng) Ｙ３Ａｌ５Ｏ１２（ＹＡＧ），且 ＹＡＧ 特征峰的(de)強度隨著(zhu)(zhu) Ｙ２Ｏ３ 含量增(zeng)多而逐漸(jian) 增(zeng) 強 （見(jian) 圖(tu)(tu) １ 中(zhong) 放 大圖(tu)(tu)）。從(cong)圖(tu)(tu)１中(zhong)尖(jian)晶石.強峰的(de)放大圖(tu)(tu)可以看出，隨著(zhu)(zhu) Ｙ２Ｏ３ 添加(jia)(jia)量逐漸(jian)增(zeng)大，尖(jian)晶石的(de)衍射峰 朝著(zhu)(zhu)低 角 度 的(de) 方 向(xiang) 偏 移，這是因為稀(xi)土氧化物(wu)Ｙ２Ｏ３ 具有較(jiao)高的(de)活(huo)性，在高溫下易固溶到尖(jian)晶石晶格(ge)內產(chan)生晶格(ge)應力

圖１添加不同含量 Ｙ２Ｏ３的(de)試樣在 １６００ ℃下保溫３ｈ后的(de) ＸＲＤ圖譜(pu)

圖(tu)２為添加１．０％Ｙ２Ｏ３ 的(de)試(shi)樣(yang)在(zai)不同溫 度下保溫３ｈ后的(de) ＸＲＤ圖(tu)譜。從(cong)圖(tu)２中可以看出，當溫 度 為 １４００ ℃ 時(shi)，試(shi)樣(yang)中有明顯的(de)尖(jian)晶石、ＹＡｌＯ３（ＹＡＰ）的(de)衍(yan)射峰(feng)和(he)較(jiao)多 Ａｌ２Ｏ３ 的(de)衍(yan)射峰(feng)；當溫度為１５００℃時(shi)，ＹＡＰ被 Ｙ３Ａｌ５Ｏ１２（ＹＡＧ）取 代，但試(shi)樣(yang)中仍能(neng)觀察到微(wei)弱(ruo)的(de) Ａｌ２Ｏ３衍(yan)射峰(feng)；當溫度進(jin)一步升(sheng)高到１６００ ℃時(shi)，Ａｌ２Ｏ３ 衍(yan)射峰(feng)消失，完全轉化為 ＭｇＡｌ２Ｏ４ 和(he) ＹＡＧ 相(xiang)

表２為(wei)(wei)試樣(yang)經不(bu)同條(tiao)件熱處理后其(qi)尖晶(jing)(jing)石（ＭｇＡｌ２Ｏ４）和(he) Ｙ３Ａｌ５Ｏ１２ （ＹＡＧ）的(de) 晶(jing)(jing) 格(ge)(ge) 常 數(shu) 值。從(cong)(cong)表 ２ 中(zhong) 可 以 看(kan) 出，試 樣(yang) 經 １６００ ℃ 煅 燒 后， ＭｇＡｌ２Ｏ４ 的(de)晶(jing)(jing)格(ge)(ge)常數(shu)隨著 Ｙ２Ｏ３ 的(de) 引 入(ru) 量 增(zeng)(zeng) 多(duo)而逐(zhu) 漸(jian) 增(zeng)(zeng) 大(da)，而 Ｙ３Ａｌ５Ｏ１２的(de)晶(jing)(jing)格(ge)(ge)常數(shu)變化(hua)不(bu)明顯，這是因為(wei)(wei) Ｙ３＋ 在高溫(wen)下更(geng)易固(gu)溶到 ＭｇＡｌ２Ｏ４晶(jing)(jing)格(ge)(ge)中(zhong)取代Ａｌ３＋ 的(de)位置，且Ｙ３＋ 的(de) 半(ban)(ban) 徑 大(da) 于(yu)Ａｌ３＋表２ 經不(bu)同條(tiao)件熱處理 后 ＭｇＡｌ２Ｏ４ 和(he) Ｙ３Ａｌ５Ｏ１２的(de) 晶(jing)(jing) 格(ge)(ge)的(de)半(ban)(ban)徑，導致其(qi)晶(jing)(jing)格(ge)(ge)參(can)數(shu)發生改變。從(cong)(cong)表２中(zhong)還可以看(kan)出，對于(yu) Ｙ２Ｏ３ 含量為(wei)(wei)１．０％的(de)試樣(yang) Ｙ２，隨著煅 燒 溫(wen) 度 升(sheng) 高，ＭｇＡｌ２Ｏ４ 的(de) 晶(jing)(jing) 格(ge)(ge) 常 數(shu) 逐(zhu) 漸(jian) 減小，這是由于(yu) ＭｇＡｌ２Ｏ４ 中(zhong) ＭｇＯ／Ａｌ２Ｏ３ 質量比變小引起的(de)［１３］。

２．２ 添(tian)(tian)(tian)加(jia) Ｙ２Ｏ３ 對干(gan)式搗打料顯(xian)微結構的(de)影響圖(tu)３為(wei)添(tian)(tian)(tian) 加(jia) 不 同 含 量 Ｙ２Ｏ３ 的(de) 試 樣(yang) 經 １６００℃煅燒３ｈ后的(de) ＳＥＭ 照片和(he) ＥＤＳ圖(tu)譜(pu)。從(cong)圖(tu)３中(zhong)可以看出(chu)，未添(tian)(tian)(tian)加(jia) Ｙ２Ｏ３ 的(de)試樣(yang)內(nei)僅存在尖(jian) 晶(jing)石(shi)顆(ke)粒(li)，且(qie)結構疏松，添(tian)(tian)(tian)加(jia) Ｙ２Ｏ３ 后，試 樣(yang) 的(de) 燒 結性能(neng)和(he)致密度明顯(xian)改善，當 Ｙ２Ｏ３ 加(jia)入量為(wei)０．５％時，試樣(yang)中(zhong)除(chu)了尖(jian)晶(jing)石(shi)外，還可以觀(guan)察到亮(liang)白(bai)色圓(yuan)顆(ke)粒(li)狀物 質，分 布 在 灰 色 尖(jian) 晶(jing) 石(shi) 晶(jing) 間，結 合 圖(tu) ３ （ｆ）所示的(de) ＥＤＳ能(neng) 譜(pu) 可 知，亮(liang) 白(bai) 色 圓(yuan) 顆(ke) 粒(li) 狀 物 質為(wei)Ｙ３Ａｌ５Ｏ１２（ＹＡＧ）。從(cong)圖(tu)３中(zhong)還可以看出(chu)，當Ｙ２Ｏ３加(jia)入量為(wei)１．０％時，試樣(yang)的(de)致密度進一步提高，尖(jian)晶(jing)石(shi)結構逐漸發育良好，呈規則(ze)的(de)正八面體形(xing)貌；