面向功能性多晶硅酸盐陶瓷的不同合成路径比较
材料科学
2022-05-25 v1
摘要
本研究旨在阐明通往功能性硅酸盐陶瓷的工艺路径，这类陶瓷在包括介电材料与生物活性植入材料在内的多种新兴应用中展现出一定前景。通过三种不同技术合成了岛、群与链硅酸盐族的多晶硅酸盐陶瓷：(i) 共沉淀法，(ii) 改进溶胶-凝胶法，以及 (iii) 标准固相反应法。与共沉淀和固相法相比，共沉淀样品表现出增强的烧结与致密化行为，其烧结过程中的直径收缩率分别为28.8%、13.3%和25.0%。这些陶瓷中良好控制的相形成最易通过改性Pechini型溶胶-凝胶法所提供的阳离子空间位阻包埋与较短扩散路径实现。在顽火辉石样品中以Zn2+替代Mg2+可促进冷却过程中斜顽火辉石的形成，否则该过程极为缓慢。我们提出了合成方法设计的指导原则，考量不同功能性硅酸盐陶瓷在相形成与微观结构方面的要求。
引用
@article{arxiv.2205.11905,
title = {A comparison of syntheses approaches towards functional polycrystalline silicate ceramics},
author = {Franz Kamutzki and Sven Schneider and Maged Bekeet and A Gurlo and Dorian A. H. Hanaor},
journal= {arXiv preprint arXiv:2205.11905},
year = {2022}
}