研究人员采用三种粒度的堇青石粉C(>0.9um),M(0.9um),F(0.45um)和莫来石粉(1.3um)为原料,准备了单一组分、二元组分(比例分为30/70,50/50和70/30)的堇青石混合粉;不同质量分数(0~65wt.%)莫来石粉与F/C 50/50的混合粉;30wt.%莫来石粉和上述所有堇青石粉的混合粉。将其烧结后通过SEM观察微观结构。
除了含65wt.%莫来石的复相材料外,堇青石材料和其他复相材料的微观结构均十分相似。从图片中可以观察到具有相似亚微米尺寸(0.3~0.52um)等轴晶的均匀显微结构,并且可以观测到颗粒间的气孔大都呈球形,尺寸与晶粒大小接近。堇青石和莫来石晶粒没有形态学的不同。另外在液相存在下,观察到一些由于莫来石生长而产生的柱状晶粒(长径比≈1.9)。堇青石的总气孔率相比相应含30%莫来石复相材料,气孔数量较低,尺寸稍高。剩下的材料中,气孔尺寸和尺寸分布都很接近。
而在含65wt.%莫来石的复相材料显微结构中发现了很大的不同,其显微结构中存在更多更高长径比(≈3)的晶粒并且几乎没有等轴晶(0.54um)存在。此外,可以很明显的观察到此时气孔率要高于其他复相材料。(郑大高温所 陈宁)
图1 经热蚀刻后含0,30,65wt.%莫来石的复相材料SEM图片