PofoliaPofolia ile paylaşıldı

Inorganics· 2026Q2

Kaolin/Ca3(PO4)2 Oran Modülasyonu ile %80 Alümina Seramiklerde Yerinde Mulit Oluşumu: Yoğunlaşma, Mikro yapısal Evrim ve Dielektrik Delinme Davranışı

In Situ Mullite Formation in 80 wt% Alumina Ceramics via Kaolin/Ca3(PO4)2 Ratio Modulation: Densification, Microstructural Evolution, and Dielectric Breakdown Behavior

Shaomin Lin, Yaling Yu, Xin Chen, Haiyin Huang ve diğerleri

Kısa özet

Alümina seramiklerde kaolin/kalsiyum fosfat (K/C) oranının ayarlanmasıyla yerinde mulit oluşumu sağlandı; optimum K/C oranı 9, en yüksek mulit içeriğini (%9.15), en yüksek yoğunluğu (3.58 g·cm−3) ve en düşük poroziteyi (%4.3) verdi.

Yapay zekâ ile başlık ve abstract'tan üretildi; tam metin okunmaz.

Ana noktalar

  • Optimum K/C oranı 9, %9.15 mulit, 3.58 g·cm−3 yoğunluk ve %4.3 porozite verdi.
  • K/C=9'daki dengeli sıvı faz, gaz kapanmasını sınırlarken çözünme-çökelme yoluyla yoğunlaşmayı teşvik etti.
  • Mikroyapı, iğnemsi mulit içeren homojen 5.17 μm alümina taneleri içeriyordu.
  • Optimum bileşim, Weibull modülü m > 20 ile karakteristik delinme dayanımı 14.31 kV/mm'ye ulaştı.

Yapay zekâ ile başlık ve abstract'tan üretildi; tam metin okunmaz.

Özet (abstract)

Mullite–alumina composite ceramics were fabricated via in situ reaction sintering by modulating the kaolin-to-calcium phosphate (K/C) mass ratio (3, 6, 9, and 12) within an 80 wt% alumina matrix. The effects of liquid-phase sintering aid content on densification, phase evolution, microstructural development, and dielectric breakdown reliability were systematically investigated. X-ray diffraction confirmed corundum and mullite as the predominant phases across all compositions, with the mullite yield exhibiting a non-monotonic dependence on the K/C ratio. The optimal K/C ratio of 9 yielded the highest mullite content (9.15 wt%), the greatest bulk density (3.58 g·cm−3), and an apparent porosity (4.3%), attributable to a balanced liquid-phase volume and viscosity that promoted dissolution–precipitation transport while suppressing gas entrapment. Quantitative microstructural analysis revealed an average alumina grain size of 5.17 μm and uniform distribution of acicular mullite grains within the corundum matrix. Weibull statistical analysis of the dielectric breakdown strength for the optimal composition (K/C = 9) gave a characteristic breakdown strength E0 of 14.31 kV/mm and a Weibull modulus m > 20, indicating exceptional data reliability. The high breakdown resistance is ascribed to the synergistic effects of reduced porosity, increased grain boundary density, and residual compressive stresses at mullite–corundum interfaces. These findings establish a quantitative correlation among liquid-phase content, microstructural optimization, and dielectric reliability, providing a framework for the compositional design of cost-effective alumina-based energy storage ceramics.

Yazarların özeti; kaynağından alınmıştır. Inorganics, 2026 · DOI ↗

ÇıkarımlarPremium
Makaleye SorÜcretsiz hesapla

Ücretsiz hesapla devam et

Makaleye Sor ile bu makaleye günde 3 soru ücretsiz; makaleyi kaydet, kaynakçasını al, ilgi alanına göre her gün yeni özetler. Çıkarımlar Premium.

Web'de ücretsiz devam et

Google ya da Apple hesabınla giriş; kart istemez. Bu makaleye geri dönersin.

Telefonda:

Alan: Seramik ve Kompozitler

Ceramics and CompositesMaterials Science