近年來(lai)，稀(xi)(xi)土(tu)氧化(hua)物因熔點高、化(hua)學活(huo)(huo)性(xing)(xing)(xing)(xing)大、促燒(shao)(shao)結(jie)性(xing)(xing)(xing)(xing)好、耐侵蝕性(xing)(xing)(xing)(xing)強等(deng)優點得到研究人員的廣泛關(guan)注［７－１０］，其(qi)中 Ｙ２Ｏ３ 因其(qi)高性(xing)(xing)(xing)(xing)價比(bi)、高活(huo)(huo)性(xing)(xing)(xing)(xing)被用作莫來(lai)石［１１］、尖晶(jing)石［１２］、ＡｌＯＮ［１３］等(deng)材(cai)料(liao)(liao)的燒(shao)(shao)結(jie)助劑(ji)。Ｙｕａｎ等(deng)［１４］研究ＣｅＯ２和(he)Ｙ２Ｏ３兩種稀(xi)(xi)土(tu)氧化(hua)物對鎂(mei)鋁質澆注料(liao)(liao)性(xing)(xing)(xing)(xing)能和(he)結(jie)構(gou)的影(ying)響，發現(xian)ＣｅＯ２ 和(he) Ｙ２Ｏ３ 對尖晶(jing)石的原位(wei)反應(ying)以及(ji)材(cai)料(liao)(liao)的穩定(ding)性(xing)(xing)(xing)(xing)有著不同程度(du)的影(ying)響，Ｙ２Ｏ３ 更(geng)容易和(he)尖晶(jing)石形 成 固(gu) 溶 體，而 ＣｅＯ２ 更(geng)偏(pian)向于進(jin)入到六鋁酸鈣（ＣＡ６）晶(jing)格中去。為(wei)此，本文(wen)以電熔白剛(gang)玉、電熔鎂(mei)砂、活(huo)(huo)性(xing)(xing)(xing)(xing)氧化(hua)鋁為(wei)主(zhu)要原料(liao)(liao)，以Ｙ２Ｏ３為(wei)添加劑(ji)，分(fen)別在１３００、１４００、１５００、１６００ ℃溫度(du)下(xia)保溫３ｈ制備鋁鎂(mei)質干式搗打料(liao)(liao)。研究在不同煅燒(shao)(shao)溫度(du)下(xia)添加 Ｙ２Ｏ３ 對鋁鎂(mei)質干式搗打料(liao)(liao)物相(xiang)組成、顯微結(jie)構(gou)、燒(shao)(shao)結(jie)性(xing)(xing)(xing)(xing)能、力(li)學性(xing)(xing)(xing)(xing)能的影(ying)響，以期為(wei)優化(hua)鋁鎂(mei)質干式搗打料(liao)(liao)的性(xing)(xing)(xing)(xing)能提(ti)供(gong)參考。

１．１ 原料及試(shi)樣制備

實驗(yan)所(suo)用原料(liao)主(zhu)要有：電(dian)熔(rong)白(bai)(bai)剛(gang)玉(yu)（粒(li)度ｄ≤５ｍｍ），９７電(dian)熔(rong)鎂砂，活(huo)性氧(yang)化(hua)鋁(lv)（ＣＬ３７０，粒(li)度ｄ ≤３μｍ），Ｙ２Ｏ３ 粉（純度９９％，粒(li)度ｄ≤５μｍ），外 加(jia)１．５％ 的(de) 結(jie) 合(he) 劑 。Ｙ２Ｏ３ 的(de)添(tian)加(jia)量(liang)分別(bie)為０、０．５％、１．０％、１．５％、２．０％，依次(ci)標記為 Ｙ０、Ｙ１、Ｙ２、Ｙ３、Ｙ４，試(shi)(shi) 樣(yang) 的(de) 配 料(liao) 組 成(cheng)(cheng)(cheng) 如(ru) 表(biao)１所(suo) 示。先 將(jiang)(jiang)(jiang)白(bai)(bai)剛(gang)玉(yu)、鎂 砂、活(huo) 性 氧(yang) 化(hua) 鋁(lv) 粉、Ｙ２Ｏ３ 細 粉 一(yi) 起 置(zhi)于聚氨酯塑料(liao)球磨罐中(zhong)預混３ｈ，使其均(jun)勻混合(he)，然后(hou)將(jiang)(jiang)(jiang)骨料(liao)、結(jie)合(he)劑、預混合(he)細粉依次(ci)放入愛立許(xu)強力攪(jiao)拌機(ji)中(zhong)攪(jiao)拌，混合(he)時間(jian)控制在５ｍｉｎ左右；再(zai)將(jiang)(jiang)(jiang)混好 的(de) 料(liao) 在 ＴＹＥ－５００Ｂ 型手動壓(ya)力試(shi)(shi)驗(yan)機(ji)上(shang)在７０ＭＰａ壓(ya)力下(xia)壓(ya)制成(cheng)(cheng)(cheng) ５０ｍｍ×５０ｍｍ 圓柱形(xing)和(he)(he)２５ｍｍ×２５ｍｍ×１４０ｍｍ 長(chang) 條(tiao) 形(xing) 試(shi)(shi) 樣(yang)，并將(jiang)(jiang)(jiang)成(cheng)(cheng)(cheng)型好的(de)試(shi)(shi)樣(yang)置(zhi)于１１０℃恒溫(wen)干燥(zao)箱中(zhong)干燥(zao)２４ｈ；. 后(hou) 將(jiang)(jiang)(jiang) 干 燥(zao) 好 的(de) 試(shi)(shi) 樣(yang) 分 別(bie) 在 １３００、１４００、１５００、１６００ ℃溫(wen) 度 下(xia) 煅 燒３ｈ后(hou) 進(jin) 行 各 項 檢 測。另外，單獨將(jiang)(jiang)(jiang)基質(zhi)部分提取(qu)出來(lai)壓(ya)制成(cheng)(cheng)(cheng)２０ ｍｍ×２０ｍｍ 的(de)試(shi)(shi)樣(yang)，并分別(bie)進(jin)行上(shang)述相同(tong)條(tiao)件的(de)熱處理，然后(hou)分析其物(wu)相組成(cheng)(cheng)(cheng)和(he)(he)顯微結(jie)構。 

表１ 試樣(yang)的(de)配料組成（ｗＢ／％）

１．２ 性能檢測

分別(bie) 按 ＧＢ／Ｔ５９８８—２００７、ＧＢ／２９９７—２０００、ＧＢ／Ｔ５０２７—２００８測 量 試 樣(yang)(yang) 的(de)(de) 加 熱 ** 線 變 化率(lv)、顯(xian)氣孔率(lv)、體積密度和常溫耐壓(ya)強(qiang)度；按 ＧＢ／Ｔ３００２—２００４采用(yong)(yong)(yong)(yong)三(san)點(dian) 彎 曲(qu) 法 測 定 在１６００ ℃溫度下煅燒３ｈ后 的(de)(de) 試 樣(yang)(yang) 在１４００ ℃下 保 溫０．５ｈ的(de)(de)熱態抗折強(qiang)度；采用(yong)(yong)(yong)(yong) Ｘ 射線衍射儀（ＰｈｉｌｉｐｓＸ’ＰｅｒｔＰｒｏ）分析(xi)試樣(yang)(yang)的(de)(de)物相組成，利(li) 用(yong)(yong)(yong)(yong) ＭＤＩＪａｄｅ６．０ 軟件(jian)計算物相的(de)(de)晶(jing)格(ge)常數(shu)；采用(yong)(yong)(yong)(yong)掃描(miao)電鏡（ＰｈｉｌｉｐｓＸＬ－３０－ＴＭＰ）觀察試樣(yang)(yang)的(de)(de)顯(xian)微結構，并采用(yong)(yong)(yong)(yong) ＰＨＤＥＭＸ能(neng)譜儀進(jin)行微區元(yuan)素分析(xi)。 

２ 結果與討論

２．１ 添(tian)加(jia) Ｙ２Ｏ３ 對干式搗打料物(wu)相組成的(de)影(ying)響圖１為(wei)添(tian) 加(jia) 不 同 含 量(liang) Ｙ２Ｏ３的(de)試樣經(jing) １６００℃保溫(wen)３ｈ后的(de) ＸＲＤ圖譜(pu)。從圖１中(zhong)可(ke)以(yi)看出，各試樣經(jing)１６００ ℃保溫(wen)３ｈ后主晶相均為(wei)鎂鋁尖晶石（ＭｇＡｌ２Ｏ４），隨著 Ｙ２Ｏ３ 的(de)引(yin)入，試樣中(zhong)開始生成 Ｙ３Ａｌ５Ｏ１２（ＹＡＧ），且 ＹＡＧ 特征(zheng)峰的(de)強度(du)隨著 Ｙ２Ｏ３ 含量(liang)增多而逐漸 增 強 （見 圖 １ 中(zhong) 放(fang) 大圖）。從圖１中(zhong)尖晶石.強峰的(de)放(fang)大圖可(ke)以(yi)看出，隨著 Ｙ２Ｏ３ 添(tian)加(jia)量(liang)逐漸增大，尖晶石的(de)衍射峰 朝著低 角 度(du) 的(de) 方(fang) 向 偏 移，這是因為(wei)稀(xi)土氧化物(wu)Ｙ２Ｏ３ 具有較高的(de)活性，在高溫(wen)下(xia)易固溶到(dao)尖晶石晶(jing)格(ge)內產生晶(jing)格(ge)應力

圖１添(tian)加不同含量 Ｙ２Ｏ３的(de)試樣(yang)在 １６００ ℃下(xia)保溫３ｈ后(hou)的(de) ＸＲＤ圖譜

圖(tu)(tu)(tu)２為(wei)添加１．０％Ｙ２Ｏ３ 的試(shi)樣(yang)(yang)在不同溫 度(du)下保(bao)溫３ｈ后(hou)的 ＸＲＤ圖(tu)(tu)(tu)譜。從(cong)圖(tu)(tu)(tu)２中(zhong)可以看出，當溫 度(du) 為(wei) １４００ ℃ 時，試(shi)樣(yang)(yang)中(zhong)有明顯的尖晶石(shi)、ＹＡｌＯ３（ＹＡＰ）的衍射(she)峰和較多 Ａｌ２Ｏ３ 的衍射(she)峰；當溫度(du)為(wei)１５００℃時，ＹＡＰ被 Ｙ３Ａｌ５Ｏ１２（ＹＡＧ）取 代(dai)，但試(shi)樣(yang)(yang)中(zhong)仍能觀(guan)察到微弱的 Ａｌ２Ｏ３衍射(she)峰；當溫度(du)進(jin)一步(bu)升(sheng)高到１６００ ℃時，Ａｌ２Ｏ３ 衍射(she)峰消失(shi)，完全轉化為(wei) ＭｇＡｌ２Ｏ４ 和 ＹＡＧ 相

表(biao)２為試樣(yang)經不(bu)同(tong)條件(jian)熱處理后(hou)其尖(jian)晶(jing)(jing)石（ＭｇＡｌ２Ｏ４）和 Ｙ３Ａｌ５Ｏ１２ （ＹＡＧ）的(de)(de)(de)(de) 晶(jing)(jing) 格(ge) 常(chang) 數 值。從(cong)表(biao) ２ 中(zhong) 可 以 看(kan) 出，試 樣(yang) 經 １６００ ℃ 煅 燒(shao) 后(hou)， ＭｇＡｌ２Ｏ４ 的(de)(de)(de)(de)晶(jing)(jing)格(ge)常(chang)數隨著 Ｙ２Ｏ３ 的(de)(de)(de)(de) 引(yin) 入 量(liang) 增 多而逐 漸 增 大，而 Ｙ３Ａｌ５Ｏ１２的(de)(de)(de)(de)晶(jing)(jing)格(ge)常(chang)數變化不(bu)明(ming)顯，這是因為 Ｙ３＋ 在高(gao)溫下(xia)更易固溶到 ＭｇＡｌ２Ｏ４晶(jing)(jing)格(ge)中(zhong)取(qu)代Ａｌ３＋ 的(de)(de)(de)(de)位置，且Ｙ３＋ 的(de)(de)(de)(de) 半 徑 大 于Ａｌ３＋表(biao)２ 經不(bu)同(tong)條件(jian)熱處理 后(hou) ＭｇＡｌ２Ｏ４ 和 Ｙ３Ａｌ５Ｏ１２的(de)(de)(de)(de) 晶(jing)(jing) 格(ge)的(de)(de)(de)(de)半徑，導(dao)致其晶(jing)(jing)格(ge)參數發生改變。從(cong)表(biao)２中(zhong)還可以看(kan)出，對(dui)于 Ｙ２Ｏ３ 含(han)量(liang)為１．０％的(de)(de)(de)(de)試樣(yang) Ｙ２，隨著煅 燒(shao) 溫 度 升 高(gao)，ＭｇＡｌ２Ｏ４ 的(de)(de)(de)(de) 晶(jing)(jing) 格(ge) 常(chang) 數 逐 漸 減(jian)小(xiao)，這是由(you)于 ＭｇＡｌ２Ｏ４ 中(zhong) ＭｇＯ／Ａｌ２Ｏ３ 質量(liang)比變小(xiao)引(yin)起(qi)的(de)(de)(de)(de)［１３］。

２．２ 添加(jia)(jia) Ｙ２Ｏ３ 對干式搗打(da)料顯微(wei)結(jie)構的(de)(de)(de)影響圖(tu)３為(wei)添 加(jia)(jia) 不 同 含 量(liang) Ｙ２Ｏ３ 的(de)(de)(de) 試(shi) 樣 經 １６００℃煅燒３ｈ后的(de)(de)(de) ＳＥＭ 照片和 ＥＤＳ圖(tu)譜(pu)。從圖(tu)３中可(ke)以看出(chu)，未添加(jia)(jia) Ｙ２Ｏ３ 的(de)(de)(de)試(shi)樣內僅存在(zai)尖(jian) 晶石顆粒(li)，且結(jie)構疏松，添加(jia)(jia) Ｙ２Ｏ３ 后，試(shi) 樣 的(de)(de)(de) 燒 結(jie)性能和致密度明顯改善，當 Ｙ２Ｏ３ 加(jia)(jia)入量(liang)為(wei)０．５％時，試(shi)樣中除(chu)了尖(jian)晶石外，還(huan)可(ke)以觀察到(dao)亮(liang)(liang)白(bai)色(se)圓(yuan)顆粒(li)狀物 質(zhi)，分 布 在(zai) 灰 色(se) 尖(jian) 晶 石 晶 間(jian)，結(jie) 合(he) 圖(tu) ３ （ｆ）所示的(de)(de)(de) ＥＤＳ能 譜(pu) 可(ke) 知，亮(liang)(liang) 白(bai) 色(se) 圓(yuan) 顆 粒(li) 狀 物 質(zhi)為(wei)Ｙ３Ａｌ５Ｏ１２（ＹＡＧ）。從圖(tu)３中還(huan)可(ke)以看出(chu)，當Ｙ２Ｏ３加(jia)(jia)入量(liang)為(wei)１．０％時，試(shi)樣的(de)(de)(de)致密度進一步提高(gao)，尖(jian)晶石結(jie)構逐(zhu)漸發(fa)育良好(hao)，呈規則的(de)(de)(de)正(zheng)八面體形貌(mao)；