Co²⁺掺杂Zn₂SiO₄结晶釉生长机理的研究

【类型】期刊

【作者】徐新民 江向平 傅小龙 杨帆 邵虹 熊珊 

【刊名】人工晶体学报

【关键词】 JMA方程 动力学 Zn2SiO4 结晶釉

【资助项】国家自然科学基金；江西省自然科学基金；江西省高等学校“先进陶瓷材料”科技创新团队

【摘要】以高岭土、石英、钠长石、石灰石、氧化锌等矿物为原料,Zn O为晶核剂,并掺杂Co2+控温烧结Zn2Si O4结晶釉。利用X射线衍射仪(XRD)分析样品物相,白度色差计测量釉料色度(L*、a*、b*),EDS能谱仪分析样品组成含量。采用Johnson-Mehl-Avrami(JMA)方程对釉的结晶动力学进行分析,探讨釉中晶体的生长机理。结果表明:高温时Co2+置换了Zn2Si O4结晶釉中的Zn2+。随着保温时间的延长,掺杂了Co2+的Zn2Si O4晶体颗粒不断长大,在1140℃下保温170 min晶花达到最大,其晶花面积均值为410.91 mm2。模拟动力学分析,釉中晶体的Avrami指数n1100℃=0.82,n1140℃=1.23,n1180℃=1.12,表明晶体的形成由扩散机制向成核机制转变。拟合Arrhenius方程,晶体的活化能Ea=148.2 k J/mol。

【年份】2015

【期号】第7期

【页码】1855-1860

【作者单位】景德镇陶瓷学院材料科学与工程学院国家日用及建筑陶瓷工程技术研究中心江西省先进陶瓷重点实验室

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