Quá trình hình thành pha khi tổng hợp frit Al2O3 - Y2O3 - SiO2 bằng phương pháp sol- gel và đồng kết tủa

Tóm tắt

Frit được ứng dụng nhiều trong ngành công nghiệp do các đặc tính đặc biệt của chúng. Tuy nhiên, hầu hết các frit được chế tạo từ các nguyên liệu là oxit, đòi hỏi nhiệt độ thiêu kết cao và thời gian kéo dài để đạt được độ đồng nhất. Trong nghiên cứu này, quá trình hình thành và phát triển pha khi tổng hợp frit Al₂O₃ -Y₂O₃ -SiO₂ bằng phương pháp sol- gel chỉ cần nhiệt độ tổng hợp thấp và độ tinh khiết cao. Kết quả phổ nhiễu xạ tia X đã  xác nhận rằng frit Al₂O₃ -Y₂O₃ -SiO₂ được chế tạo thành công bằng phương pháp sol-gel. Các ảnh hưởng của điều kiện thiêu kết đến quá trình chuyển pha trong vật liệu được nghiên cứu. Các mẫu frit Al₂O₃ -Y₂O₃ -SiO₂ cho thấy cấu trúc hoàn toàn vô định hình ở nhiệt độ gần 1000 ^oC. Theo hàm của nhiệt độ, các pha tinh thể Y₂O₃.2SiO₂, Y₂O₃.SiO₂ và a-Al₂O₃ xuất hiện ở khoảng 1100 ^oC, 1200 ^oC và 1300 ^oC. Pha tinh thể hoàn chỉnh của frit Al₂O₃ -Y₂O₃ -SiO₂ được quan sát thấy ở 1400 ^oC. Các kết quả phân tích nhiệt vi sai xác nhận nhiệt độ chuyển thủy tinh, nhiệt độ đỉnh kết tinh và nhiệt độ eutectic của frit Al₂O₃ -Y₂O₃ -SiO₂. Bên cạnh đó, điều kiện thiêu kết tối ưu của frit Al₂O₃ -Y₂O₃ -SiO₂ được đề xuất ở 1400 ^oC và 5 giờ.