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氧化鋁陶瓷的制作要點

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質料的挑選

挑選陶瓷粉體時,要特別注意純度。雖然有機雜質在燒結過程中會被燒掉,但卻會在細密化的過程中將構成不規則的孔洞;而無機雜質則有可能在高溫階段與陶瓷粉體起反響或殘留在基體中構成微裂紋。這些微結構上的缺陷勢都會對氧化鋁陶瓷的細密化有顯著影響。因而,選用高純度Al2O3粉末是制備功能優良的氧化鋁陶瓷的重要前提條件。

質料成分的均勻性

為了下降陶瓷體的燒結溫度,粉料在燒結前要增加適當的增加劑,因而混料的質量也是影響陶瓷燒結體的重要因素。假如混不均勻,部分成分會偏離全體配比,出現部分增加劑較少,氧化鋁在低溫難以燒結,而增加劑多的當地熔點較低,易出現液相,晶粒急速生長,zui終導致制品的顯微結構不均勻,細密度不高的結果。

質料粒度

一般質料顆粒越細,燒結時間越短。這是因為顆粒越細,它們之間的觸摸越嚴密,燒結時分散途徑較短,一起燒結驅動力-外表能也越大。可是過細也不可,因為顆粒外表活性過高可能會吸附雜質造成粉料的不純凈,一起還會導致成型比較困難。所以生產高細密陶瓷選取的粉料一般都是0.1um~1um粒徑范圍的。

氧化鋁坯體的成形

高細密度的取得在很大程度上遭到成型壓力的影響。為了確保細密度較高,一般成型壓力較大。現在高功能氧化鋁陶瓷成型辦法主要有等靜壓法、注漿法、熱壓注法、揉捏法、壓延法等。

氧化鋁陶瓷的燒結

燒結是陶瓷制備的關鍵階段。因為Al2O3化學鍵的牢固性使得燒結要在很高的溫度下(一般為1800℃)進行才干完成。但即使是高溫下的普通燒結,燒結體的燒結功能也總不能到達人們的要求。為了下降生產成本,完成氧化鋁陶瓷的細密化燒結,進步燒成體的功能,生產中均選用特殊的燒結手段,現在常用的燒結辦法有熱壓燒結、氣氛燒結、真空熱壓燒結等。

燒結助劑對氧化鋁燒結的影響

因為Al2O3原子間化學鍵是共價鍵和離子鍵,鍵合能較大,所以燒結時傳質較為困難。假如不摻雜任何燒結助劑,那氧化鋁的燒結溫度將高達1800℃,在如此高的燒結溫度下,將促使晶粒長大,氣孔難以掃除,導致資料力學功能下降,氣密性變差。不僅增加了陶瓷的制備成本,而且達不到技能要求。

所以一般會在Al2O3中增加適當的燒結助劑來下降燒結溫度,改進陶瓷微觀結構安排,完成高細密度和低氣孔率以求進步其強耐性,進而到達在較低溫度下取得功能優良陶瓷的意圖。增加劑一般可分為兩類:一是與Al2O3生成固溶體,一般為變價氧化物,主要有TiO2、Cr2O3、Fe2O3與MnO2等;二是能生成液相,下降燒成溫度而促進Al2O3的燒結,主要有高嶺土、SiO2、CaO、MgO等。

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