Dy₂O₃添加量对菱镁矿尾矿制备氧化镁基复合材料性能的影响

摘要

以菱镁矿尾矿轻烧粉为原料、Dy₂O₃为添加剂、丙三醇为结合剂，在无压烧结1 600℃保温3 h条件下，研究添加不同质量分数的Dy₂O₃对制备氧化镁基复合材料物相组成、显微结构、常温性能及抗热震性能的影响。结果表明，随着添加Dy₂O₃的质量分数增加，材料的物相组成由M₂S、MgO、MA和CaMgSiO₄相逐渐转变为M₂S、MgO、MA、CaMgSiO₄、Ca₂SiO₄和Dy₂O₃相。Dy₂O₃的加入抑制了M₂S的形成，并向M₂S中少量固溶，导致晶格畸变，提高了材料的致密度和强度。过量的高熔点Dy₂O₃残留于晶界，一方面会阻碍烧结，导致材料的气孔率增加、致密度降低；另一方面，其在材料晶界的锚固作用有助于提高材料的热震稳定性。通过简化第二热力学断裂抵抗因子的计算与分析，解释了材料热震稳定性提高的原因。

关键词

菱镁矿尾矿 / 氧化镁基复合材料 / Dy₂O₃ / 第二热力学断裂抵抗因子

基金资助

国家自然科学基金资助项目（U20A20239）; 辽宁省教育厅项目（LJ232510146001）