石英陶瓷的燒結

　　燒結是石英陶瓷生產中很重要的一個環節，它對石英陶瓷的物理化學性能有很大的影響。燒結石英陶瓷中的關鍵問題是保持材料的非晶態，即防止與杜絕非晶態SiO2在燒結時的方石英化。在實際生產中，應根據石英陶瓷本身所固有的特性來制定合理的燒結工藝制度，石英陶瓷制品的燒結工序既要保證制品燒結后有足夠的強度，又要控制制品的析晶及變形。不同尺寸及形狀的制品應通過實驗確定合理的燒成溫度及保溫時間。一般石英陶瓷的最高燒成溫度不超過1250℃，為避免析晶，900℃以上的高溫階段應快燒快冷。

　　注凝成型熔融石英陶瓷材料在燒結過程中，由于有機單體等有機物的燒失，而在干燥和燒成過程中幾乎沒有收縮，所以注凝成型石英陶瓷產品一般比注漿成型產品體積密度略低，并且在基體中存在20%左右的氣孔率，會影響其高溫抗侵蝕性能，一般通過改善其燒結性能來提高石英陶瓷的致密度和強度。

　　改善注凝成型石英陶瓷的燒結性能一般采用加入燒結助劑的方法，常用的燒結助劑有Si、SiC、CeO、Y2O3、H3BO3、B4C和Si3N4。研究表明：Si、SiC、CeO和Y2O3對熔融石英陶瓷的低溫燒結的促進作用較小；H3BO3和B4C能有效地促進熔融石英陶瓷的燒結，加入等量的H3BO3和B4C外加劑時，B4C對石英陶瓷燒結性能的影響明顯強于H3BO3，因此，B4C是熔融石英陶瓷的有效燒結劑，且隨著B4C加入量的提高，熔融石英陶瓷的體積密度增大，顯氣孔率明顯降低，耐壓強度增大。氮化硅也是一種理想的燒結助劑，其添加量在0.5%-2.5%時，有助于促進石英陶瓷的燒結，但不會影響燒結溫度，也不會導致熔融石英的析晶。

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