添加硼酸对钇铝石榴石纤维微观形貌的影响-论文.pdf

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1、第41卷第5期稀有金属与硬质合金Vo1．41№．52013年10月RareMetalsandCernentedCarbides0ct．2O13添加硼酸对钇铝石榴石纤维微观形貌的影响谭宏斌(陕西理工学院材料学院，陕西汉中723003)摘要：以A1C1。·6HzO、A1粉、YzOs、CH。COOH为原料，采用溶胶一凝胶法制备了钇铝石榴石(YAG)陶瓷纤维，并在YAG前躯体溶胶中加入硼酸，研究硼酸对溶胶纺丝性能及YAG纤维结晶温度和微观形貌的影响。结果表明，加入硼酸对溶胶的纺丝性能没有影响；YAG凝胶纤维于1000℃煅烧2h后，全部结晶为钇铝石榴

2、石，而添加硼酸可促进YAG纤维结晶，降低其结晶温度；添加硼酸后，YAG纤维的晶粒变大，晶粒间存在较大的空隙。关键词：钇铝石榴石纤维；溶胶一凝胶法；硼酸；纺丝性能；结晶温度；微观形貌中图分类号：TQ343．41文献标识码：A文章编号：1004—0536(2013)05—0025—03EfectsofBoricAcidAdditiononMicrostructureofYttriumAluminumGarnetTANHong—bin(SchoolofMaterialsScienceandEngineering，ShaanxiUniversity

3、ofTechnology，Hanzhong723003，China)Abstract：Yttriumaluminumgarnet(YAG)ceramicfiberswerepreparedbysol—gelwithaluminumchlo—ride，aluminumpowder，yttriumoxideandaceticacidasrawmaterials．BoricacidWaSaddedintoYAGpre—cursorsoltostudytheeffectsofboricacidonthespinnabilityofsol，andcr

4、ystallizationtemperatureandmicrostructureofYAGfibers．TheresultsindicatethatadditionofboricacidhasnoeffectontheSOlspin—nability．Upon2hcalcinationat1000℃，YAGgelfibersarefullycrystallizedintoYAG．Theadditionofboricacidcanimprovethefibercrystallizationanddecreasethecrystallizat

5、iontemperature．Largergrainsandintergranularvoidscanbeobservedonthesurfaceofthefiberswithboricacid．Keywords：yttriumaluminumgarnetfiber；sol—gel；boricacid；spinnability；crystallizationtemperature；mi—Crostrulct11re钇铝石榴石(YAG，化学式Y。A1O)具有石℃)，常作为氧化铝陶瓷的烧结助剂，可得到耐高温榴石结构，属立方晶体_1]。YAG晶体

6、熔点为1950的硼酸铝相。本实验采用溶胶一凝胶法制备YAG℃，热膨胀系数为6．9×10／。C，热导率为0．14纤维，并研究添加硼酸对纤维结晶温度和微观形貌W／(cm·K)，具有物理化学性质稳定、热导率高、高的影响。温强度大等特点。1实验YAG纤维作为一种新型无机陶瓷纤维，与高纯氧化铝纤维(95A1O。)和莫来石纤维相比，不仅先后在平底烧瓶中加入蒸馏水、A1C1。·6HO具有高模量、高强度、耐高温等优良性能，还具有优(分析纯)和5硼酸(分析纯)，使其在磁力搅拌器异的抗高温蠕变性_2]，用其制备的镍基复合材料，使上搅拌至全部溶解后，加入YO。(

7、纯度99．99)，用温度可达1175℃l3]。氧化硼的熔点较低(450并在恒温(80。C)和冷凝回流条件下使Y。O。全部收稿日期：2012-12-22；修订日期：2013-08—23基金项目：陕西省教育厅基金资助项目(12JK0437)通讯作者：谭宏斌(1977一)，男，博士，副教授，研究方向为结构陶瓷，E—mail：t—h．b@163．com26稀有金属与硬质合金第4l卷溶解；在所得混合溶液中加入CH。COOH(分析纯)EAI(HO)。]”的形式存在；当溶胶pH>3时，铝离和金属Al粉(99．9)，在同样的条件下使Al粉溶子开始出现[A1

8、(OH)，(HO)]～氢氧化物形解，即得YAG前驱体溶胶(溶胶中A1C1。·6H。O式。单个铝离子的氢氧化物形式只能存在于稀溶液与Al粉的摩尔比1：1，A1与Y元素摩尔比5：3，