V2O5对镁铝尖晶石质陶瓷材料烧结性能的影响

作者：吉国荣 高云峰 丰铭 朱保顺 田玉明    单位：山西科技学院 材料科学与工程学院；太原科技大学 材料科学与工程学院

关键词：镁铝尖晶石；五氧化二矾；显微结构；抗折强度

摘  要： 为探究添加剂对镁铝尖晶石陶瓷材料烧结性能的影响及作用机理，以 MgO 和 Al2O3 为主要原料，V2O5 为添加剂，采用固相烧结法合成镁铝尖晶石（MgAl2O4）陶瓷材料。Al2O3 、MgO 质量比为 2.55∶1，在体系中引入质量分数分别为 1%、3%、5%、7% 的V2O5 ，分析烧结后试样的物相组成、微观形貌、显气孔率及力学强度。结果表明，当V2O5添加量低于 5% 时，V2O5 与 MgAl2O4晶体固溶，优先取代 Al 3+ ，添加量高于 5% 时，进而取代 Mg 2+ ，发生缺陷反应，降低扩散阻力，显著增强体系中离子的互扩散速率，促进 MgAl2O4 的反应烧结及晶体发育，但过量添加V2O5 会导致 来不及进入晶格而分布于 MgAl2O4 晶界处，反而阻碍了质点的迁移和扩散，抑制烧结过程，从而不利于提高烧结性能。