溶胶—微波烧结协同效应制备硅锰渣基复合陶瓷的性能研究

摘要

硅锰渣是铁合金冶炼过程中产生的大量固体废弃物，其堆积不仅占用土地资源，还会对环境造成污染。因此，实现硅锰渣的资源化利用对于环境保护和可持续发展具有重要意义。本研究利用溶胶—微波协同法制备了新型硅锰渣基复合陶瓷。利用XRD、XRF、同步热分析仪、SEM和材料摩擦磨损试验机等检测手段研究了纳米氧化铝颗粒和微波烧结对陶瓷的物相组成、微观结构和物理性能的影响。实验结果表明，当烧结温度为1150℃，纳米氧化铝颗粒与硅锰渣质量比为9∶100时，溶胶—微波协同烧结法制备的陶瓷性能最佳：抗压强度为85.87 MPa，抗弯强度为36.41 MPa，平均摩擦系数为0.045。纳米Al₂O₃含量和微波烧结温度的提高对硅锰渣基陶瓷的力学性能和耐磨性能的改善有明显促进作用。

关键词

溶胶—凝胶 / 微波烧结 / 硅锰渣基复合陶瓷 / 力学性能 / 摩擦系数