无容器凝固-超塑性热压烧结法制备大尺寸La₂O₃-Nb₂O₅非晶氧化物的研究

李仁意^1,2，李建强¹，李晓禹¹，马晓光¹，刘延国³，孙明³，李江涛⁴，贺刚⁴，赵建玲²

1. 中国科学院过程工程研究所湿法冶金清洁生产技术国家工程实验室中国科学院绿色过程与工程重点实验室2. 河北工业大学3. 东北大学秦皇岛分校4. 中国科学院理化技术研究所

摘 要：无容器凝固方法是一种可以使低非晶形成能力材料玻璃化的新型技术手段,但制得的材料尺寸多为毫米级,尺寸约束严重限制了材料的应用。本研究提出利用非晶态物质在过冷液相区内的超塑性进行热压烧结实现大尺寸制备的思路,首先利用无容器凝固技术获得玻璃非晶原料,再采用热压烧结的方式,在非晶材料的过冷液相区?T_x内施加压力,使材料发生软化流动从而致密化,制备出大块的La₂O₃-Nb₂O₅非晶氧化物材料,并研究了烧结压力对样品致密化的影响。结果表明,烧结压力从60 MPa增大至200 MPa,粉末颗粒之间出现了显著的烧结现象,样品变得更加致密,烧结压力的提升对样品的致密化有着重要的作用。此外,研究表明烧结温度的提高也会促进样品的致密化。在200 MPa压力下,通过研究收缩曲线,分析了整个烧结过程分为3个阶段,即加速收缩、快速收缩和收缩停滞。

关键词：La2O3-Nb2O5非晶氧化物;无容器凝固;热压烧结;过冷液相区;大尺寸;