氧化鋁(lü)陶瓷 是現代工程技術中(zhong)應用(yong)廣泛(fan)的陶瓷之(zhi)一,高(gao)密度(du)帶來許多(duo)好處。例如(ru),如果(guo)晶粒(li)排列緊密(mi),就能更好地承受外(wai)部載荷或(huo)腐蝕物質的腐(fu)蝕,不(bu)易(yi)形成破(po)壞性的突(tu)破點。然而(er),獲得(de)緻密(mi)的氧化(hua)鋁(lü)陶瓷(ci)并不那麽簡單(dan)。由于(yu)陶瓷(ci)材料的性能在很大(da)程度上與(yu)其制(zhi)造(zao)技術密(mi)切相(xiang)關,因(yin)此(ci)有必要控制生(sheng)産(chan)條件(jian)以獲得(de)令人滿意的結(jie)果。具體需要注意什麽地方(fang),我(wo)們來看看下(xia)面。
1、原材料(liao)的選擇:選擇陶(tao)瓷粉末時(shi),應特别(bie)注意純(chun)度。盡(jin)管雜質會在(zai)燒(shao)結過(guo)程中(zhong)燃燒(shao),但在(zai)緻(zhi)密化過(guo)程中(zhong)會形成不(bu)規則的孔。然而(er),無機(ji)雜(za)質(zhi)可能(neng)在高(gao)溫下(xia)與陶瓷粉末反應或留在基體中形(xing)成微裂紋。這些(xie)微結構上(shang)的潛在危(wei)險(xian)會對氧(yang)化鋁陶(tao)瓷的緻(zhi)密化(hua)産生明顯(xian)的影響。因(yin)此,使(shi)用高純al2o3粉末是(shi)制備性能(neng)優良的氧(yang)化(hua)鋁(lü)陶瓷(ci)的重(zhong)要前提。
2、原材(cai)料(liao)的一緻性(xing)成分:爲了降(jiang)低陶瓷(ci)坯體(ti)的燒(shao)結溫度,燒結前(qian)應在粉(fen)末中加(jia)入适當的添加(jia)劑,因(yin)此混合料(liao)的質量(liang)也(ye)是影響陶瓷燒結體的一個重要因素。如果混合不(bu)均勻,一些(xie)部(bu)分(fen)成分将(jiang)偏離總(zong)比例,導(dao)緻一些部分(fen)添加劑較(jiao)少,氧化(hua)鋁(lü)難以(yi)在低溫下(xia)燒結,而熔點較低的(de)地方有(you)更(geng)多的(de)添加(jia)劑,這易于液相和快速晶(jing)粒生長,會(hui)導(dao)緻(zhi)不均勻的微觀(guan)結構(gou)的産(chan)品。
3、原(yuan)材料(liao)的(de)粒度:通(tong)常,原料顆粒越(yue)細,燒(shao)結時間(jian)越(yue)短。這是因(yin)爲顆粒越細,它們之(zhi)間的接觸越緊(jin)密,燒結(jie)過程中(zhong)的擴散路徑越(yue)短,燒結驅動力(li)-表面能越大。然而,過(guo)細是不可接受的,因爲過(guo)高的(de)顆粒表面(mian)可能(neng)吸附雜質(zhi),導緻(zhi)粉末不純(chun),同時(shi),這(zhe)将導緻(zhi)成型困(kun)難(nan)。因此(ci),選擇用于(yu)生産高密度氧(yang)化鋁(lü)陶瓷(ci)的(de)粉末通(tong)常在(zai)0.1um ~ 1um的範(fan)圍内(nei)。
4、氧化鋁坯體的(de)形成:高 密度的(de)獲得(de)在很(hen)大程度上受(shou)成型壓(ya)力的影(ying)響(xiang)。爲了确保(bao)高密度,成(cheng)型壓力通常較(jiao)高。目(mu)前,高(gao)性能(neng)氧化鋁陶瓷方(fang)法的(de)成型主要包括等靜(jing)壓成(cheng)型、注(zhu)漿(jiang)成(cheng)型、熱(re)壓成型、擠(ji)壓成型和壓延(yan)成型(xing)。
5、 氧化鋁陶(tao)瓷的(de)燒結(jie):燒 結是陶(tao)瓷制(zhi)備的(de)關鍵階段。由(you)于(yu)al2o3的強(qiang)化學(xue)鍵,燒(shao)結隻能在很高(gao)的溫(wen)度(du)(一般爲(wei)1800)下實現。然(ran)而(er),即使是普通的高(gao)溫燒(shao)結,燒(shao)結(jie)體的燒(shao)結性(xing)能也(ye)不能(neng)滿足人們的要(yao)求。爲了降低(di)生(sheng)産成本(ben),實(shi)現氧化鋁陶(tao)瓷(ci)的緻(zhi)密燒(shao)結,提高燒結體的性能,生(sheng)産中采用了特(te)殊的(de)燒結方法(fa)。目前常(chang)用(yong)的燒(shao)結方法方法包括(kuo)熱壓(ya)燒結、氣(qi)氛燒(shao)結、真(zhen)空熱壓燒結等(deng)。
6、燒結(jie)助劑對氧(yang)化鋁燒結(jie)的影(ying)響:由(you)于al2o3原子間的化學鍵是共價鍵