Microstructure and properties of mu

Microstructure and properties of mullite–ZrO2 ceramics with silicon nitride additive prepared by spark plasma sintering

The process of densification and development of the microstructure of mullite–ZrO2/Y2O3 ceramics from mixture of Al2O3, SiO2, ZrO2 and Y2O3 by gradually adding of α–β Si3N4 nanopowder from 1 to 5 wt% by traditional and spark plasma sintering were investigated by means of differential thermal analysis (DTA), X-ray diffraction (XRD), scanning electron microscopy (SEM), and some ceramic and mechanical properties. The processes of DTA for all samples are characterised by a low-pitched endo-effect, when gradual mullite formation and noticeable densification at temperatures of 1200–1400 °C is started. It is testified by shrinkage and density both for traditionally and by SPS-sintered samples. The influence of the Si3N4 additive on the density characteristics is insignificant for both sintering cases. For SPS samples, the density reaches up to 3.33 g/cm3, while for traditionally sintered samples, the value is 2.55 g/cm3, and the compressive strength for SPS grows with Si3N4 additives, reaching 600 N/mm2. In the case of traditional sintering, it decreases to approximately 100 N/mm2. The basic microstructure of ceramic samples sintered in a traditional way and by SPS is created from mullite (or pseudo-mullite) crystalline formations with the incorporation of ZrO2 grains. The microstructure of ceramic samples sintered by SPS shows that mullite crystals are very densely arranged and they do not have the characteristic prismatic shape. The traditional sintering process causes the creation of voids in the microstructure, which, with an increasing amount of Si3N4 additive, are filled with mullite crystalline formations.

ผลลัพธ์ (ไทย) 2:

จุลภาคและสมบัติของเซรามิกส์มัลไลท์-ZrO2 กับสารเติมแต่งซิลิคอนไนไตรด์ที่จัดทำโดยประกายไฟพลาสม่าเผากระบวนการของการบดอัดแบบและการพัฒนาของจุลภาคของเซรามิกส์มัลไลท์-ZrO2 / Y2O3 จากส่วนผสมของ Al2O3, SiO2, ZrO2 และ Y2O3 โดยค่อยๆเพิ่มของα-β Si3N4 nanopowder 1-5% โดยน้ำหนักโดยแบบดั้งเดิมและจุดประกายการเผาพลาสม่าได้รับการตรวจสอบโดยวิธีการวิเคราะห์ความร้อนค่า (DTA), X-ray การเลี้ยวเบน (XRD) กล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอน (SEM) และบางคุณสมบัติเซรามิกและเครื่องจักรกล กระบวนการของ DTA สำหรับทุกตัวอย่างมีลักษณะโดย Endo ผลกระทบเสียงต่ำเมื่อก่อมัลไลท์ค่อยเป็นค่อยไปและบดอัดแบบเห็นได้ชัดที่อุณหภูมิ 1200-1400 ° C จะเริ่มต้น มันเป็นพยานโดยการหดตัวและความหนาแน่นทั้งแบบดั้งเดิมและตัวอย่าง SPS เผา อิทธิพลของสารเติมแต่ง Si3N4 กับลักษณะความหนาแน่นเป็นนัยสำคัญสำหรับทั้งสองกรณีการเผา สำหรับตัวอย่าง SPS ความหนาแน่นถึงถึง 3.33 g / cm3 ในขณะที่สำหรับสารตัวอย่างแบบดั้งเดิมที่มีค่าเป็น 2.55 g / cm3 และแรงอัดสำหรับ SPS เติบโตที่มีสาร Si3N4 ถึง 600 N / mm2 ในกรณีของการเผาแบบดั้งเดิมก็ลดลงประมาณ 100 N / mm2 จุลภาคพื้นฐานของตัวอย่างเซรามิกเผาในวิธีแบบดั้งเดิมและโดย SPS ถูกสร้างขึ้นจากมัลไลท์ (หรือหลอกมัลไลท์) การก่อผลึกกับการรวมตัวของเมล็ด ZrO2 จุลภาคของกลุ่มตัวอย่างเซรามิกเผาโดย SPS แสดงให้เห็นว่าผลึกมัลไลท์จะจัดหนาแน่นมากและพวกเขาไม่ได้มีรูปร่างลักษณะเป็นแท่งปริซึม กระบวนการเผาแบบดั้งเดิมที่ทำให้เกิดการสร้างช่องว่างในจุลภาคซึ่งมีจำนวนที่เพิ่มขึ้นของ Si3N4 สารเติมแต่งที่เต็มไปด้วยการก่อผลึกมัลไลท์

ผลลัพธ์ (ไทย) 3:

โครงสร้างจุลภาคและสมบัติของเซรามิก ZrO2 และมัลไลต์กับซิลิคอนไนไตรด์เสริมเตรียมโดยสปาร์กพลาสมาซินกระบวนการของเวทมนตร์คาถาและพัฒนาโครงสร้างของมัลไลท์ ( ZrO2 / y2o3 เซรามิกจากส่วนผสมของ SiO2 Al2O3 และ ZrO2 , y2o3 โดยค่อยๆ เพิ่มα–βดิฟนาโนพาวเดอร์ จาก 1 ถึง 5 โดยน้ำหนักโดยดั้งเดิมและสปาร์กพลาสมาซินได้โดยวิธีการของการวิเคราะห์ความร้อนอนุพันธ์ ( dta ) , การเลี้ยวเบนของรังสีเอ็กซ์ การสแกน กล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนชนิดส่องกราด ( SEM ) และเซรามิกและสมบัติเชิงกล . กระบวนการของ dta สำหรับตัวอย่างทั้งหมดมีลักษณะแหลมโดต่ำผล เมื่อค่อยๆ เกิดการพัฒนา และสามารถทำให้ความหนาแน่นที่อุณหภูมิ 1200 - 1400 องศา C จะเริ่มต้น มันเป็นพยานโดยการหดและความหนาแน่นทั้งผ้าและ SP เผาคน อิทธิพลของสารเติมแต่งในลักษณะของดิฟไม่เผาทั้งสองกรณี สำหรับ SP อย่างหนาแน่นถึง 3.33 กรัมต่อลิตรในขณะที่ประเพณีเผาตัวอย่างค่า 2.55 กรัมต่อลิตรและแรงอัดให้สปส. เติบโตด้วยสารซิลิกอนไนไตรด์ ถึง 600 N / แน่น . ในกรณีของการเผาแบบดั้งเดิม มันลดลงไปประมาณ 100 N / แน่น . โครงสร้างจุลภาคพื้นฐานของตัวอย่างเซรามิก Sintered ในวิธีแบบดั้งเดิมและ SP จะถูกสร้างขึ้นจากการเกิด ( หรือเกิดการก่อตัว ( เทียม ) กับการรวมตัวของ ZrO2 ธัญพืช โครงสร้างจุลภาคของเซรามิกตัวอย่างเผาโดย SP แสดงให้เห็นว่าผลึกเกิดหนาแน่นมากจัดและพวกเขาไม่ได้มีรูปร่างเป็นแท่งปริซึม ลักษณะ กระบวนการเผาแบบดั้งเดิม ทำให้การสร้างช่องว่างในโครงสร้างซึ่งมีปริมาณที่เพิ่มขึ้นของดิฟการบวก จะเต็มไป ด้วยการเกิดผลึก formations