添加剂对耐火材料烧结的影响

　　在固相烧结时，少许的添加剂(烧结助剂)可与主晶相构成固溶体促成缺点增长;在液相烧结时，添加剂能够调整液相的属性(如粘度、合成等)，因此能起促成烧结的效用。添加剂的效用可能在于以下几张方面。构成固溶体。当添加物与烧结物构成固溶体时，可以增长晶格缺点，活化晶格，从而促成烧结。普通来讲，它们其间构成有限替换固溶体更有助于促成烧结。添加剂光子的电价、半径与主晶格光子的电价、半径相差越大，晶格畸形程序也越大，促成烧结的效用也越显著。如Al2O3烧结时，加入3%的Cr2O3构成接连固溶体可在1860℃烧结，而加入1%~2%只需在1600℃前后就能致密化。抵制晶型逆转。有些化合物在烧结时发生晶型逆转并伴有较大的体积效用，这就难于实现烧结致密化，并易于产生坯体分裂。这时若能选任相宜的添加剂加以按捺，即可促成烧结。ZrO2烧结时添加必定量的CaO、MgO就属这一机理。

　　约在1200℃，m- ZrO2转成为t- ZrO2，并伴有约10%的体积缩小，使制品安定性变坏。引进电价比Zr4+低的Ca2+(或者Mg2+)，可构成安定的立方萤石结构的固溶体。这样，既堤防了制品的分裂，又增长了晶体中缺点纯度，使烧结加速。按捺晶粒成长。烧结晚期晶粒成长，对促成烧结致密化有关键效用。但若二次再结晶或者间断性晶粒成长过快，会使晶粒变粗、晶界变宽而出现反致密化现象并影响制品的显微结构。这时，可经过加入能按捺晶粒异常成长的添加剂来促成烧结。在烧结透明Al2O3制品时，为按捺二次再结晶，化除晶界上的气孔，普通加入MgO或者MgF2，高温下构成镁铝尖晶石包裹在Al2O3晶粒表层，按捺了晶界迁移的速度，并促使气孔的排出，对促成坯体的烧结拥有卓著的效用。构成液相。

　　添加剂在烧结流程中构成液相。液相构成的缘由可能在于双方面：添加剂本身的熔点较低，添加剂与烧结物构成多元低共熔物;因为液相的传质阻力小、传质速度块，从而下降了烧结气温和调动了坯体的密度。比如在制造95% Al2O3瓷器时，普通加入CaO和SiO2，当CaO：SiO2=1时，因为生成CaO- Al2O3- SiO2液相，从而使材料在1540℃就能烧结。理当发出的是，能促成构成液相的添加剂不是都会促成烧结，如向Al2O3中加入部分碱金属化合物便会严重干碍其烧结。此外，构成液相尽管有利于烧结，但会严重影响材料的高温机能，故必需统筹权衡。