近年來，稀(xi)土氧化(hua)(hua)物(wu)(wu)因熔(rong)點高、化(hua)(hua)學(xue)活性(xing)(xing)(xing)大、促燒(shao)(shao)結(jie)性(xing)(xing)(xing)好、耐侵(qin)蝕性(xing)(xing)(xing)強等優(you)點得到(dao)研(yan)(yan)究人員的(de)(de)廣泛關注［７－１０］，其中 Ｙ２Ｏ３ 因其高性(xing)(xing)(xing)價比、高活性(xing)(xing)(xing)被用作莫來石(shi)［１１］、尖(jian)晶(jing)石(shi)［１２］、ＡｌＯＮ［１３］等材(cai)料(liao)(liao)(liao)(liao)的(de)(de)燒(shao)(shao)結(jie)助劑。Ｙｕａｎ等［１４］研(yan)(yan)究ＣｅＯ２和Ｙ２Ｏ３兩種稀(xi)土氧化(hua)(hua)物(wu)(wu)對鎂(mei)(mei)鋁(lv)(lv)質澆注料(liao)(liao)(liao)(liao)性(xing)(xing)(xing)能(neng)和結(jie)構的(de)(de)影(ying)響，發現ＣｅＯ２ 和 Ｙ２Ｏ３ 對尖(jian)晶(jing)石(shi)的(de)(de)原位反(fan)應以(yi)及(ji)材(cai)料(liao)(liao)(liao)(liao)的(de)(de)穩定(ding)性(xing)(xing)(xing)有著不(bu)同程度(du)的(de)(de)影(ying)響，Ｙ２Ｏ３ 更容易和尖(jian)晶(jing)石(shi)形(xing) 成 固(gu) 溶 體，而 ＣｅＯ２ 更偏(pian)向于進入到(dao)六(liu)鋁(lv)(lv)酸鈣（ＣＡ６）晶(jing)格中去(qu)。為(wei)(wei)此，本文(wen)以(yi)電熔(rong)白剛(gang)玉、電熔(rong)鎂(mei)(mei)砂(sha)、活性(xing)(xing)(xing)氧化(hua)(hua)鋁(lv)(lv)為(wei)(wei)主要原料(liao)(liao)(liao)(liao)，以(yi)Ｙ２Ｏ３為(wei)(wei)添加(jia)劑，分別在(zai)１３００、１４００、１５００、１６００ ℃溫度(du)下(xia)保溫３ｈ制備鋁(lv)(lv)鎂(mei)(mei)質干式(shi)搗打料(liao)(liao)(liao)(liao)。研(yan)(yan)究在(zai)不(bu)同煅燒(shao)(shao)溫度(du)下(xia)添加(jia) Ｙ２Ｏ３ 對鋁(lv)(lv)鎂(mei)(mei)質干式(shi)搗打料(liao)(liao)(liao)(liao)物(wu)(wu)相組成、顯微(wei)結(jie)構、燒(shao)(shao)結(jie)性(xing)(xing)(xing)能(neng)、力學(xue)性(xing)(xing)(xing)能(neng)的(de)(de)影(ying)響，以(yi)期為(wei)(wei)優(you)化(hua)(hua)鋁(lv)(lv)鎂(mei)(mei)質干式(shi)搗打料(liao)(liao)(liao)(liao)的(de)(de)性(xing)(xing)(xing)能(neng)提供參考。

１．１ 原(yuan)料及試樣(yang)制備

實驗所用(yong)原料(liao)主(zhu)要有：電(dian)熔(rong)白剛玉(yu)（粒度(du)(du)ｄ≤５ｍｍ），９７電(dian)熔(rong)鎂砂，活(huo)性氧(yang)化鋁（ＣＬ３７０，粒度(du)(du)ｄ ≤３μｍ），Ｙ２Ｏ３ 粉(fen)（純度(du)(du)９９％，粒度(du)(du)ｄ≤５μｍ），外 加１．５％ 的 結(jie)(jie)(jie) 合(he) 劑 。Ｙ２Ｏ３ 的添加量分別(bie)為０、０．５％、１．０％、１．５％、２．０％，依次(ci)標記為 Ｙ０、Ｙ１、Ｙ２、Ｙ３、Ｙ４，試(shi) 樣(yang)(yang) 的 配 料(liao) 組 成 如 表(biao)１所 示(shi)。先 將(jiang)(jiang)(jiang)白剛玉(yu)、鎂 砂、活(huo) 性 氧(yang) 化 鋁 粉(fen)、Ｙ２Ｏ３ 細 粉(fen) 一(yi) 起 置于聚氨(an)酯塑料(liao)球磨罐中(zhong)(zhong)預(yu)混(hun)３ｈ，使其均勻(yun)混(hun)合(he)，然(ran)后(hou)將(jiang)(jiang)(jiang)骨料(liao)、結(jie)(jie)(jie)合(he)劑、預(yu)混(hun)合(he)細粉(fen)依次(ci)放入愛立許強力(li)攪拌(ban)機中(zhong)(zhong)攪拌(ban)，混(hun)合(he)時間控(kong)制在(zai)５ｍｉｎ左(zuo)右；再將(jiang)(jiang)(jiang)混(hun)好 的 料(liao) 在(zai) ＴＹＥ－５００Ｂ 型(xing)(xing)手動(dong)壓(ya)力(li)試(shi)驗機上在(zai)７０ＭＰａ壓(ya)力(li)下壓(ya)制成 ５０ｍｍ×５０ｍｍ 圓(yuan)柱形和２５ｍｍ×２５ｍｍ×１４０ｍｍ 長(chang) 條 形 試(shi) 樣(yang)(yang)，并將(jiang)(jiang)(jiang)成型(xing)(xing)好的試(shi)樣(yang)(yang)置于１１０℃恒溫干燥(zao)箱中(zhong)(zhong)干燥(zao)２４ｈ；. 后(hou) 將(jiang)(jiang)(jiang) 干 燥(zao) 好 的 試(shi) 樣(yang)(yang) 分 別(bie) 在(zai) １３００、１４００、１５００、１６００ ℃溫 度(du)(du) 下 煅 燒３ｈ后(hou) 進(jin) 行 各 項 檢(jian) 測。另外，單(dan)獨將(jiang)(jiang)(jiang)基質(zhi)部分提取出來壓(ya)制成２０ ｍｍ×２０ｍｍ 的試(shi)樣(yang)(yang)，并分別(bie)進(jin)行上述相同(tong)條件(jian)的熱處理，然(ran)后(hou)分析其物相組成和顯微結(jie)(jie)(jie)構。 

表１ 試樣的(de)配料組成（ｗＢ／％）

１．２ 性能檢測(ce)

分(fen)別 按(an) ＧＢ／Ｔ５９８８—２００７、ＧＢ／２９９７—２０００、ＧＢ／Ｔ５０２７—２００８測 量 試 樣(yang) 的 加 熱 ** 線 變 化率、顯(xian)氣孔率、體積密度和常溫(wen)耐壓強度；按(an) ＧＢ／Ｔ３００２—２００４采(cai)用(yong)三點 彎 曲 法 測 定 在１６００ ℃溫(wen)度下(xia)煅燒３ｈ后 的 試 樣(yang) 在１４００ ℃下(xia) 保 溫(wen)０．５ｈ的熱態抗折強度；采(cai)用(yong) Ｘ 射線衍(yan)射儀（ＰｈｉｌｉｐｓＸ’ＰｅｒｔＰｒｏ）分(fen)析(xi)試樣(yang)的物相組成(cheng)，利 用(yong) ＭＤＩＪａｄｅ６．０ 軟件計算物相的晶格常數(shu)；采(cai)用(yong)掃描電(dian)鏡（ＰｈｉｌｉｐｓＸＬ－３０－ＴＭＰ）觀察試樣(yang)的顯(xian)微結(jie)構，并(bing)采(cai)用(yong) ＰＨＤＥＭＸ能譜(pu)儀進行微區元素分(fen)析(xi)。 

２ 結果(guo)與討(tao)論(lun)

２．１ 添加 Ｙ２Ｏ３ 對干(gan)式搗(dao)打料(liao)物相組成的影響圖(tu)１為添 加 不 同 含 量 Ｙ２Ｏ３的試(shi)樣經 １６００℃保溫３ｈ后的 ＸＲＤ圖(tu)譜。從圖(tu)１中可以看(kan)出(chu)，各試(shi)樣經１６００ ℃保溫３ｈ后主晶(jing)相均(jun)為鎂鋁尖(jian)晶(jing)石(shi)（ＭｇＡｌ２Ｏ４），隨著(zhu) Ｙ２Ｏ３ 的引(yin)入，試(shi)樣中開始生成 Ｙ３Ａｌ５Ｏ１２（ＹＡＧ），且(qie) ＹＡＧ 特征峰的強(qiang)(qiang)度隨著(zhu) Ｙ２Ｏ３ 含量增多而逐(zhu)漸 增 強(qiang)(qiang) （見 圖(tu) １ 中 放 大(da)圖(tu)）。從圖(tu)１中尖(jian)晶(jing)石(shi).強(qiang)(qiang)峰的放大(da)圖(tu)可以看(kan)出(chu)，隨著(zhu) Ｙ２Ｏ３ 添加量逐(zhu)漸增大(da)，尖(jian)晶(jing)石(shi)的衍射峰 朝著(zhu)低(di) 角(jiao) 度 的 方 向 偏 移，這(zhe)是(shi)因為稀土氧化物Ｙ２Ｏ３ 具有(you)較(jiao)高的活性，在高溫下易固溶(rong)到尖(jian)晶(jing)石晶格內產(chan)生晶格應力

圖１添(tian)加不同含量 Ｙ２Ｏ３的試樣在 １６００ ℃下保溫３ｈ后的 ＸＲＤ圖譜

圖(tu)２為(wei)添加１．０％Ｙ２Ｏ３ 的試樣在(zai)不同溫 度(du)下保溫３ｈ后的 ＸＲＤ圖(tu)譜。從圖(tu)２中(zhong)(zhong)可以看出，當(dang)溫 度(du) 為(wei) １４００ ℃ 時，試樣中(zhong)(zhong)有明顯的尖晶石(shi)、ＹＡｌＯ３（ＹＡＰ）的衍(yan)(yan)射(she)(she)峰(feng)和(he)較多(duo) Ａｌ２Ｏ３ 的衍(yan)(yan)射(she)(she)峰(feng)；當(dang)溫度(du)為(wei)１５００℃時，ＹＡＰ被 Ｙ３Ａｌ５Ｏ１２（ＹＡＧ）取(qu) 代，但試樣中(zhong)(zhong)仍能觀察(cha)到微(wei)弱的 Ａｌ２Ｏ３衍(yan)(yan)射(she)(she)峰(feng)；當(dang)溫度(du)進一步升(sheng)高(gao)到１６００ ℃時，Ａｌ２Ｏ３ 衍(yan)(yan)射(she)(she)峰(feng)消(xiao)失，完(wan)全(quan)轉化為(wei) ＭｇＡｌ２Ｏ４ 和(he) ＹＡＧ 相

表(biao)(biao)２為試(shi)樣經(jing)不(bu)同條件熱處理(li)后其尖晶石（ＭｇＡｌ２Ｏ４）和(he)(he) Ｙ３Ａｌ５Ｏ１２ （ＹＡＧ）的(de)(de) 晶 格(ge)(ge) 常 數(shu)(shu) 值。從表(biao)(biao) ２ 中(zhong) 可 以 看(kan) 出，試(shi) 樣 經(jing) １６００ ℃ 煅(duan) 燒(shao) 后， ＭｇＡｌ２Ｏ４ 的(de)(de)晶格(ge)(ge)常數(shu)(shu)隨著(zhu) Ｙ２Ｏ３ 的(de)(de) 引(yin) 入 量(liang)(liang) 增 多而逐(zhu) 漸 增 大，而 Ｙ３Ａｌ５Ｏ１２的(de)(de)晶格(ge)(ge)常數(shu)(shu)變化不(bu)明顯，這是因為 Ｙ３＋ 在高(gao)(gao)溫(wen)(wen)下更易固(gu)溶到(dao) ＭｇＡｌ２Ｏ４晶格(ge)(ge)中(zhong)取代(dai)Ａｌ３＋ 的(de)(de)位(wei)置，且(qie)Ｙ３＋ 的(de)(de) 半 徑(jing) 大 于Ａｌ３＋表(biao)(biao)２ 經(jing)不(bu)同條件熱處理(li) 后 ＭｇＡｌ２Ｏ４ 和(he)(he) Ｙ３Ａｌ５Ｏ１２的(de)(de) 晶 格(ge)(ge)的(de)(de)半徑(jing)，導致其晶格(ge)(ge)參數(shu)(shu)發生改變。從表(biao)(biao)２中(zhong)還可以看(kan)出，對于 Ｙ２Ｏ３ 含量(liang)(liang)為１．０％的(de)(de)試(shi)樣 Ｙ２，隨著(zhu)煅(duan) 燒(shao) 溫(wen)(wen) 度 升 高(gao)(gao)，ＭｇＡｌ２Ｏ４ 的(de)(de) 晶 格(ge)(ge) 常 數(shu)(shu) 逐(zhu) 漸 減小，這是由于 ＭｇＡｌ２Ｏ４ 中(zhong) ＭｇＯ／Ａｌ２Ｏ３ 質量(liang)(liang)比變小引(yin)起的(de)(de)［１３］。

２．２ 添(tian)加(jia)(jia) Ｙ２Ｏ３ 對干式(shi)搗打(da)料顯微結(jie)構的(de)影響圖(tu)３為(wei)添(tian) 加(jia)(jia) 不 同 含 量(liang) Ｙ２Ｏ３ 的(de) 試(shi)(shi) 樣(yang) 經 １６００℃煅燒(shao)３ｈ后(hou)的(de) ＳＥＭ 照片和 ＥＤＳ圖(tu)譜。從圖(tu)３中(zhong)可(ke)以看出，未添(tian)加(jia)(jia) Ｙ２Ｏ３ 的(de)試(shi)(shi)樣(yang)內僅存(cun)在尖(jian) 晶石(shi)(shi)顆(ke)(ke)粒(li)，且結(jie)構疏(shu)松，添(tian)加(jia)(jia) Ｙ２Ｏ３ 后(hou)，試(shi)(shi) 樣(yang) 的(de) 燒(shao) 結(jie)性能和致密度明顯改(gai)善(shan)，當 Ｙ２Ｏ３ 加(jia)(jia)入(ru)量(liang)為(wei)０．５％時(shi)，試(shi)(shi)樣(yang)中(zhong)除了尖(jian)晶石(shi)(shi)外，還可(ke)以觀察到亮(liang)白色(se)(se)圓(yuan)顆(ke)(ke)粒(li)狀物 質，分 布(bu) 在 灰 色(se)(se) 尖(jian) 晶 石(shi)(shi) 晶 間，結(jie) 合 圖(tu) ３ （ｆ）所示的(de) ＥＤＳ能 譜 可(ke) 知，亮(liang) 白 色(se)(se) 圓(yuan) 顆(ke)(ke) 粒(li) 狀 物 質為(wei)Ｙ３Ａｌ５Ｏ１２（ＹＡＧ）。從圖(tu)３中(zhong)還可(ke)以看出，當Ｙ２Ｏ３加(jia)(jia)入(ru)量(liang)為(wei)１．０％時(shi)，試(shi)(shi)樣(yang)的(de)致密度進一步(bu)提高，尖(jian)晶石(shi)(shi)結(jie)構逐漸發育良好(hao)，呈規(gui)則的(de)正八(ba)面體形貌；