超高温陶瓷的无压烧结致密化与微结构调控

来源期刊：稀有金属2019年第11期

论文作者：邹冀 张国军 傅正义

文章页码：1221 - 1235

关键词：超高温陶瓷;无压烧结;氧污染;微结构调控;硼化锆;烧结助剂;

摘    要：无压烧结,也称常压烧结,是获得致密且复杂形状的陶瓷材料最常用且经济的烧结方式。在无压烧结过程中,通过烧结助剂、工艺或制度对所获得陶瓷的微组成和结构进行调控,是提升陶瓷制品致密度和性能的关键。从超高温陶瓷材料的研究背景和意义出发,总结了国内外近年来超高温陶瓷的发展趋势,以及在超高温陶瓷无压烧结致密化和微结构调控方面的研究进展。陶瓷粉体的表面能大于多晶烧结体的晶界能,二者的差异是陶瓷烧结的驱动力。因此,加快陶瓷无压烧结致密化有两种途径,一种是增大原料粉体的表面能;另一种是降低多晶陶瓷的晶界能。以最重要的超高温陶瓷的体系二硼化锆（ZrB₂）为例,展开论述。实现超高温陶瓷无压烧结致密化途径的主要方法有3种:（1）降低原料粒径,提高粉体表面能;（2）去除粉体表面氧污染,增大粉体的烧结活性;（3）引入能与陶瓷基体晶界润湿的液相,降低多晶陶瓷晶界能。文章围绕这些措施在实践中的具体应用而展开, ZrB₂陶瓷的晶粒形态和尺寸也可以在这些过程中得以调控。最后,文章还对超高温陶瓷无压烧结的发展前景进行了展望。