宗燕兵等：不同镁含量钢渣陶瓷的致密化机制 ·1241· 表6低镁和高镁样品不同烧结温度下的反应级数及方程拟合度 min后，样品的烧结收缩率亦保持在小于1%，这与 Table 6 Reaction order and sintering equation fitting degree for low 表面扩散传质烧结值相符.低镁样品在1100℃烧 magnesium and high magnesium samples at different sintering tempera- 结时，反应级数m的值为0.38，与体积扩散传质的 tures 时间指数2/5相近，此时低镁样品内的传质方式以 样品 烧结温度/℃ m R2 体积扩散为主.当烧结温度升高，反应级数m变为 1000 0.32 0.93 0.15,与扩散控制的传质方式时间指数相差较大，在 低镁样品 1100 0.38 0.95 果世驹的《粉末烧结理论》中讲到，对于不规则颗粒 1140 0.15 0.95 的液相烧结时，指数关系下降到1/5，与上述测定的 1110 0.46 0.99 高镁样品 1160 0.57 0.99 m值接近，可以认为此时坯体内部产生了大量的液 1190 0.61 0.99 相，使烧结速率加快.高镁样品在1110℃以上烧结 时，其收缩很快，收缩率很大，说明其液相大量产生， 由表6可知，低镁样品在1000℃烧结时，反应 烧结过程主要由液相烧结过程的扩散控制. 级数m为0.32，而表面扩散控制的传质时间指数为 在不同烧结温度下，保温30min后，使用扫描 2/7,两者很接近，并且该样品在1000℃下保温60 电子显微镜观察样品的表观形貌，结果如图5所示 a 15m (e) (f) m 15 por 图5不同温度烧结的钢渣陶瓷坯体表观形貌.(a)样品A,1000℃：(b)样品B,1110℃：(c)样品A,1100℃：(d)样品B,1160℃：(e)样 品A.1140℃：()样品B,1190℃ Fig.5 Microstructures for ceramic-based steel slag at different sintering temperatures:(a)Sample A,1000 C;(b)Sample B,1110 C;(e)Sample A,1100℃：(d)Sample B,1160℃：(e)Sample A,1140℃：(f)Sample B,1190℃宗燕兵等: 不同镁含量钢渣陶瓷的致密化机制 表 6 低镁和高镁样品不同烧结温度下的反应级数及方程拟合度 Table 6 Reaction order and sintering equation fitting degree for low magnesium and high magnesium samples at different sintering tempera鄄 tures 样品 烧结温度/ 益 m R 2 1000 0郾 32 0郾 93 低镁样品 1100 0郾 38 0郾 95 1140 0郾 15 0郾 95 1110 0郾 46 0郾 99 高镁样品 1160 0郾 57 0郾 99 1190 0郾 61 0郾 99 图 5 不同温度烧结的钢渣陶瓷坯体表观形貌. (a) 样品 A,1000 益 ;(b) 样品 B,1110 益 ;(c) 样品 A,1100 益 ;(d) 样品 B,1160 益 ;(e) 样 品 A,1140 益 ;(f) 样品 B,1190 益 Fig. 5 Microstructures for ceramic鄄based steel slag at different sintering temperatures: (a) Sample A,1000 益 ;(b) Sample B,1110 益 ;(c) Sample A,1100 益 ;(d) Sample B,1160 益 ;(e) Sample A,1140 益 ;(f) Sample B,1190 益 由表 6 可知,低镁样品在 1000 益 烧结时,反应 级数 m 为 0郾 32,而表面扩散控制的传质时间指数为 2 / 7,两者很接近,并且该样品在 1000 益 下保温 60 min 后,样品的烧结收缩率亦保持在小于 1% ,这与 表面扩散传质烧结值相符. 低镁样品在 1100 益 烧 结时,反应级数 m 的值为 0郾 38,与体积扩散传质的 时间指数 2 / 5 相近,此时低镁样品内的传质方式以 体积扩散为主. 当烧结温度升高,反应级数 m 变为 0郾 15,与扩散控制的传质方式时间指数相差较大,在 果世驹的《粉末烧结理论》中讲到,对于不规则颗粒 的液相烧结时,指数关系下降到 1 / 5,与上述测定的 m 值接近,可以认为此时坯体内部产生了大量的液 相,使烧结速率加快. 高镁样品在 1110 益 以上烧结 时,其收缩很快,收缩率很大,说明其液相大量产生, 烧结过程主要由液相烧结过程的扩散控制. 在不同烧结温度下,保温 30 min 后,使用扫描 电子显微镜观察样品的表观形貌,结果如图 5 所示. ·1241·