氧化铝改性硅基陶瓷型芯制备及结晶动力学OA北大核心CSTPCD

氧化铝是硅基陶瓷型芯中的常用矿化剂,但其对石英析晶的促进或抑制作用却存在两种相反的结论。为探究不同氧化铝添加剂对硅基陶瓷型芯性能与析晶行为的影响,分别采用高纯氧化铝、普通氧化铝作为矿化剂,制备氧化铝改性硅基陶瓷型芯。高纯氧化铝粉对方石英的析晶起到抑制作用,而普通氧化铝粉反而促进方石英的析晶。普通氧化铝粉比高纯氧化铝粉含有更多的碱金属、碱土金属氧化物杂质,这些氧化物作为网络修饰体降低结晶活化能,促进方石英的析晶。两种氧化铝矿化剂对型芯的线收缩率、致密化和力学性能影响表现出很大差异。由于普通氧化铝粉促进方石英析晶和烧结致密化,显著提高型芯的抗蠕变能力。当普通氧化铝粉加入量为5%(质量分数)时,陶瓷型芯表现出良好的综合性能,其收缩率为0.63%,室温弯曲强度为20.2 MPa,1540℃/0.5 h双支点挠度为0.23 mm,可满足精密铸造对型芯的要求。