近年來(lai)，稀(xi)土氧(yang)化物(wu)因(yin)熔點(dian)高(gao)、化學活(huo)性(xing)大(da)、促(cu)燒結(jie)(jie)性(xing)好、耐侵蝕(shi)性(xing)強等優點(dian)得到(dao)研(yan)究人員(yuan)的(de)(de)廣(guang)泛關注(zhu)［７－１０］，其(qi)中 Ｙ２Ｏ３ 因(yin)其(qi)高(gao)性(xing)價比(bi)、高(gao)活(huo)性(xing)被用作莫(mo)來(lai)石［１１］、尖晶(jing)石［１２］、ＡｌＯＮ［１３］等材料的(de)(de)燒結(jie)(jie)助(zhu)劑。Ｙｕａｎ等［１４］研(yan)究ＣｅＯ２和(he)(he)Ｙ２Ｏ３兩(liang)種稀(xi)土氧(yang)化物(wu)對(dui)鎂(mei)(mei)鋁(lv)質(zhi)澆注(zhu)料性(xing)能和(he)(he)結(jie)(jie)構的(de)(de)影(ying)響(xiang)，發現ＣｅＯ２ 和(he)(he) Ｙ２Ｏ３ 對(dui)尖晶(jing)石的(de)(de)原位反應以(yi)及材料的(de)(de)穩定(ding)性(xing)有(you)著(zhu)不同(tong)程度(du)的(de)(de)影(ying)響(xiang)，Ｙ２Ｏ３ 更容(rong)易和(he)(he)尖晶(jing)石形 成(cheng) 固 溶 體(ti)，而 ＣｅＯ２ 更偏(pian)向(xiang)于進入到(dao)六鋁(lv)酸鈣（ＣＡ６）晶(jing)格中去(qu)。為此，本文以(yi)電(dian)(dian)熔白剛玉、電(dian)(dian)熔鎂(mei)(mei)砂、活(huo)性(xing)氧(yang)化鋁(lv)為主(zhu)要(yao)原料，以(yi)Ｙ２Ｏ３為添加(jia)劑，分別在(zai)１３００、１４００、１５００、１６００ ℃溫度(du)下保溫３ｈ制備鋁(lv)鎂(mei)(mei)質(zhi)干式搗打料。研(yan)究在(zai)不同(tong)煅燒溫度(du)下添加(jia) Ｙ２Ｏ３ 對(dui)鋁(lv)鎂(mei)(mei)質(zhi)干式搗打料物(wu)相(xiang)組成(cheng)、顯(xian)微(wei)結(jie)(jie)構、燒結(jie)(jie)性(xing)能、力(li)學性(xing)能的(de)(de)影(ying)響(xiang)，以(yi)期為優化鋁(lv)鎂(mei)(mei)質(zhi)干式搗打料的(de)(de)性(xing)能提供(gong)參考。

１．１ 原(yuan)料及試樣制備

實(shi)驗(yan)所用原(yuan)料(liao)主(zhu)要(yao)有：電(dian)熔白剛玉（粒(li)度(du)ｄ≤５ｍｍ），９７電(dian)熔鎂砂，活性氧化鋁（ＣＬ３７０，粒(li)度(du)ｄ ≤３μｍ），Ｙ２Ｏ３ 粉（純度(du)９９％，粒(li)度(du)ｄ≤５μｍ），外 加１．５％ 的(de)(de) 結(jie) 合(he)(he)(he) 劑 。Ｙ２Ｏ３ 的(de)(de)添加量分別為０、０．５％、１．０％、１．５％、２．０％，依次標(biao)記(ji)為 Ｙ０、Ｙ１、Ｙ２、Ｙ３、Ｙ４，試(shi) 樣(yang)(yang) 的(de)(de) 配 料(liao) 組(zu) 成 如 表(biao)１所 示。先 將(jiang)白剛玉、鎂 砂、活 性 氧 化 鋁 粉、Ｙ２Ｏ３ 細 粉 一 起(qi) 置(zhi)于(yu)聚氨酯塑料(liao)球(qiu)磨罐(guan)中預混(hun)３ｈ，使其均(jun)勻混(hun)合(he)(he)(he)，然(ran)(ran)后(hou)將(jiang)骨料(liao)、結(jie)合(he)(he)(he)劑、預混(hun)合(he)(he)(he)細粉依次放入愛立許強力攪拌機中攪拌，混(hun)合(he)(he)(he)時間控(kong)制在５ｍｉｎ左右(you)；再(zai)將(jiang)混(hun)好 的(de)(de) 料(liao) 在 ＴＹＥ－５００Ｂ 型手動壓力試(shi)驗(yan)機上(shang)在７０ＭＰａ壓力下壓制成 ５０ｍｍ×５０ｍｍ 圓(yuan)柱形(xing)和(he)２５ｍｍ×２５ｍｍ×１４０ｍｍ 長 條 形(xing) 試(shi) 樣(yang)(yang)，并將(jiang)成型好的(de)(de)試(shi)樣(yang)(yang)置(zhi)于(yu)１１０℃恒溫(wen)干燥(zao)箱中干燥(zao)２４ｈ；. 后(hou) 將(jiang) 干 燥(zao) 好 的(de)(de) 試(shi) 樣(yang)(yang) 分 別 在 １３００、１４００、１５００、１６００ ℃溫(wen) 度(du) 下 煅 燒３ｈ后(hou) 進(jin) 行(xing) 各 項 檢 測。另外，單獨將(jiang)基質部分提取出來壓制成２０ ｍｍ×２０ｍｍ 的(de)(de)試(shi)樣(yang)(yang)，并分別進(jin)行(xing)上(shang)述相同條件的(de)(de)熱處理，然(ran)(ran)后(hou)分析其物相組(zu)成和(he)顯微結(jie)構。 

表１ 試(shi)樣的配(pei)料(liao)組成（ｗＢ／％）

１．２ 性能(neng)檢測(ce)

分(fen)別 按(an) ＧＢ／Ｔ５９８８—２００７、ＧＢ／２９９７—２０００、ＧＢ／Ｔ５０２７—２００８測 量 試 樣 的(de) 加 熱 ** 線(xian)(xian) 變 化率、顯氣孔(kong)率、體積密度和常(chang)溫(wen)耐壓強度；按(an) ＧＢ／Ｔ３００２—２００４采(cai)(cai)(cai)用(yong)三點(dian) 彎 曲(qu) 法(fa) 測 定 在(zai)１６００ ℃溫(wen)度下煅燒(shao)３ｈ后 的(de) 試 樣 在(zai)１４００ ℃下 保 溫(wen)０．５ｈ的(de)熱態抗折強度；采(cai)(cai)(cai)用(yong) Ｘ 射(she)線(xian)(xian)衍射(she)儀(yi)（ＰｈｉｌｉｐｓＸ’ＰｅｒｔＰｒｏ）分(fen)析(xi)試樣的(de)物相組成，利 用(yong) ＭＤＩＪａｄｅ６．０ 軟(ruan)件計算(suan)物相的(de)晶格常(chang)數；采(cai)(cai)(cai)用(yong)掃(sao)描電鏡（ＰｈｉｌｉｐｓＸＬ－３０－ＴＭＰ）觀察試樣的(de)顯微結構，并采(cai)(cai)(cai)用(yong) ＰＨＤＥＭＸ能(neng)譜儀(yi)進行(xing)微區元素分(fen)析(xi)。 

２ 結(jie)果(guo)與討論

２．１ 添加(jia) Ｙ２Ｏ３ 對干(gan)式搗打(da)料物(wu)相組成的(de)影響圖(tu)(tu)１為添 加(jia) 不 同 含 量 Ｙ２Ｏ３的(de)試樣(yang)(yang)經 １６００℃保溫(wen)(wen)３ｈ后的(de) ＸＲＤ圖(tu)(tu)譜。從圖(tu)(tu)１中可以看出，各試樣(yang)(yang)經１６００ ℃保溫(wen)(wen)３ｈ后主晶相均為鎂鋁尖(jian)晶石（ＭｇＡｌ２Ｏ４），隨(sui)著 Ｙ２Ｏ３ 的(de)引入，試樣(yang)(yang)中開(kai)始生成 Ｙ３Ａｌ５Ｏ１２（ＹＡＧ），且 ＹＡＧ 特征峰的(de)強度隨(sui)著 Ｙ２Ｏ３ 含量增(zeng)(zeng)多而逐漸(jian) 增(zeng)(zeng) 強 （見 圖(tu)(tu) １ 中 放 大(da)圖(tu)(tu)）。從圖(tu)(tu)１中尖(jian)晶石.強峰的(de)放大(da)圖(tu)(tu)可以看出，隨(sui)著 Ｙ２Ｏ３ 添加(jia)量逐漸(jian)增(zeng)(zeng)大(da)，尖(jian)晶石的(de)衍射峰 朝(chao)著低 角 度 的(de) 方 向(xiang) 偏 移，這是因為稀土氧化(hua)物(wu)Ｙ２Ｏ３ 具有(you)較高(gao)的(de)活性，在高(gao)溫(wen)(wen)下(xia)易固溶(rong)到尖(jian)晶石晶格內產生晶格應力

圖１添加不同含量 Ｙ２Ｏ３的試樣在 １６００ ℃下保(bao)溫(wen)３ｈ后的 ＸＲＤ圖譜

圖２為添加１．０％Ｙ２Ｏ３ 的(de)試(shi)(shi)樣(yang)在不同溫 度下保溫３ｈ后(hou)的(de) ＸＲＤ圖譜。從圖２中(zhong)可以看出，當溫 度 為 １４００ ℃ 時，試(shi)(shi)樣(yang)中(zhong)有明(ming)顯(xian)的(de)尖晶石、ＹＡｌＯ３（ＹＡＰ）的(de)衍(yan)(yan)射峰(feng)和(he)較(jiao)多(duo) Ａｌ２Ｏ３ 的(de)衍(yan)(yan)射峰(feng)；當溫度為１５００℃時，ＹＡＰ被(bei) Ｙ３Ａｌ５Ｏ１２（ＹＡＧ）取 代，但試(shi)(shi)樣(yang)中(zhong)仍能觀察到微弱(ruo)的(de) Ａｌ２Ｏ３衍(yan)(yan)射峰(feng)；當溫度進(jin)一(yi)步(bu)升高到１６００ ℃時，Ａｌ２Ｏ３ 衍(yan)(yan)射峰(feng)消失(shi)，完全轉化為 ＭｇＡｌ２Ｏ４ 和(he) ＹＡＧ 相

表(biao)(biao)２為(wei)(wei)試樣(yang)經(jing)不(bu)同(tong)條(tiao)件(jian)熱(re)處(chu)理(li)后(hou)其(qi)(qi)尖晶(jing)(jing)(jing)石（ＭｇＡｌ２Ｏ４）和 Ｙ３Ａｌ５Ｏ１２ （ＹＡＧ）的(de)(de)(de) 晶(jing)(jing)(jing) 格 常(chang) 數(shu) 值(zhi)。從(cong)表(biao)(biao) ２ 中(zhong) 可 以(yi) 看(kan) 出，試 樣(yang) 經(jing) １６００ ℃ 煅 燒(shao) 后(hou)， ＭｇＡｌ２Ｏ４ 的(de)(de)(de)晶(jing)(jing)(jing)格常(chang)數(shu)隨(sui)著 Ｙ２Ｏ３ 的(de)(de)(de) 引(yin) 入 量 增 多而(er)逐 漸(jian) 增 大(da)，而(er) Ｙ３Ａｌ５Ｏ１２的(de)(de)(de)晶(jing)(jing)(jing)格常(chang)數(shu)變化不(bu)明顯(xian)，這是因為(wei)(wei) Ｙ３＋ 在高溫下更易固溶到 ＭｇＡｌ２Ｏ４晶(jing)(jing)(jing)格中(zhong)取代Ａｌ３＋ 的(de)(de)(de)位置，且Ｙ３＋ 的(de)(de)(de) 半(ban) 徑 大(da) 于(yu)(yu)Ａｌ３＋表(biao)(biao)２ 經(jing)不(bu)同(tong)條(tiao)件(jian)熱(re)處(chu)理(li) 后(hou) ＭｇＡｌ２Ｏ４ 和 Ｙ３Ａｌ５Ｏ１２的(de)(de)(de) 晶(jing)(jing)(jing) 格的(de)(de)(de)半(ban)徑，導致其(qi)(qi)晶(jing)(jing)(jing)格參數(shu)發生改(gai)變。從(cong)表(biao)(biao)２中(zhong)還可以(yi)看(kan)出，對于(yu)(yu) Ｙ２Ｏ３ 含(han)量為(wei)(wei)１．０％的(de)(de)(de)試樣(yang) Ｙ２，隨(sui)著煅 燒(shao) 溫 度 升 高，ＭｇＡｌ２Ｏ４ 的(de)(de)(de) 晶(jing)(jing)(jing) 格 常(chang) 數(shu) 逐 漸(jian) 減小，這是由于(yu)(yu) ＭｇＡｌ２Ｏ４ 中(zhong) ＭｇＯ／Ａｌ２Ｏ３ 質量比變小引(yin)起的(de)(de)(de)［１３］。

２．２ 添加(jia)(jia) Ｙ２Ｏ３ 對干式搗打料顯微結構(gou)的影響圖(tu)３為(wei)(wei)添 加(jia)(jia) 不 同 含 量 Ｙ２Ｏ３ 的 試 樣(yang)(yang) 經 １６００℃煅燒(shao)３ｈ后(hou)的 ＳＥＭ 照片和 ＥＤＳ圖(tu)譜。從(cong)圖(tu)３中(zhong)可(ke)以看出(chu)，未添加(jia)(jia) Ｙ２Ｏ３ 的試樣(yang)(yang)內(nei)僅存在(zai)尖(jian) 晶(jing)(jing)石(shi)(shi)(shi)顆(ke)(ke)粒(li)，且結構(gou)疏松，添加(jia)(jia) Ｙ２Ｏ３ 后(hou)，試 樣(yang)(yang) 的 燒(shao) 結性(xing)能和致密度明顯改善，當 Ｙ２Ｏ３ 加(jia)(jia)入量為(wei)(wei)０．５％時，試樣(yang)(yang)中(zhong)除了尖(jian)晶(jing)(jing)石(shi)(shi)(shi)外，還可(ke)以觀察(cha)到亮(liang)白色圓顆(ke)(ke)粒(li)狀物(wu) 質(zhi)(zhi)，分 布 在(zai) 灰(hui) 色 尖(jian) 晶(jing)(jing) 石(shi)(shi)(shi) 晶(jing)(jing) 間，結 合 圖(tu) ３ （ｆ）所示的 ＥＤＳ能 譜 可(ke) 知，亮(liang) 白 色 圓 顆(ke)(ke) 粒(li) 狀 物(wu) 質(zhi)(zhi)為(wei)(wei)Ｙ３Ａｌ５Ｏ１２（ＹＡＧ）。從(cong)圖(tu)３中(zhong)還可(ke)以看出(chu)，當Ｙ２Ｏ３加(jia)(jia)入量為(wei)(wei)１．０％時，試樣(yang)(yang)的致密度進一步提高，尖(jian)晶(jing)(jing)石(shi)(shi)(shi)結構(gou)逐漸發(fa)育良(liang)好(hao)，呈規則(ze)的正(zheng)八(ba)面體形(xing)貌；