当前位置： 陶瓷 >> 陶瓷发展 >> 氧化铝陶瓷的低温烧结技术简介
氧化铝陶瓷材料，具备机器强度高、硬度大、高频介电花费小、高温绝缘电阻高、耐化学侵蚀性和导热性优越等优质归纳技能机能。同时其临盆资料起因广、代价相对低廉、加工创造技能较为老练等上风，故已被遍及运用于电子、电器、机器、化工、纺织、汽车、冶金和航空航天等行业，成为今朝寰球上用量最大的氧化物陶瓷材料。
氧化铝陶瓷是一种以α氧化铝为主晶相的陶瓷材料，氧化铝含量个别在75~99.9%之间，时常习惯以氧化铝的含量来分类。
氧化铝的含量在75%左右称为“75瓷”，
含量在85%左右称做“85瓷”，
含量在99%左右称做“99瓷”。
含量在99%以上的称做刚玉瓷或纯刚玉瓷。
99瓷氧化铝瓷材料要紧用于制做高温坩埚、耐火炉管及非常耐磨材料，如陶瓷轴承、陶瓷密封件及水阀片等；95氧化铝瓷要紧用做耐侵蚀、耐磨部件；85瓷中由于常掺入部份滑石，升高了电机能与机器强度，可与钼、铌、钽等金属封接，有的用做电真空安设器件。
氧化铝有α（刚玉型）、β、γ、δ等11种变体，个中主假如α、γ两种晶型，并且惟独一种热力学稳固相，即α氧化铝。而β氧化铝是含碱的铝酸盐(R2O·11Al2O3或RO·6Al2O3)。它们的组织各不类似。
氧化铝陶瓷
二、氧化铝陶瓷低温烧结技能由于氧化铝熔点高达℃，致使氧化铝陶瓷的烧结温度广泛较高（拜见表一中准则烧结温度），进而使得氧化铝陶瓷的创造需求操纵高温发烧体或高品质的燃料以及高等耐火材料做窑炉和窑具，这在必定水平上束缚了它的临盆和更遍及的运用。于是，升高氧化铝陶瓷的烧结温度，升高能耗，收缩烧成周期，节减窑炉和窑具花费，进而升高临盆成本，从来是企业所关怀和急需治理的紧急课题。
今朝百般氧化铝瓷的低温烧结技能，概括起来，主假如从资料加工、配方策画和烧成工艺等三方面来采纳办法，上面离别加以总结。
1、通过升高氧化铝粉体的粒径，升高粉体活性来升高瓷体烧结温度。粉体具备较高的表面自如能。粉体的这类表面能是其烧结的内涵动力。于是，Al2O3粉体的颗粒越细，活化水平越高，粉体就越简单烧结，烧结温度越低。在氧化铝瓷低温烧结技能中，操纵高活性易烧结氧化铝粉体做资料是紧急的办法之一，于是粉体系备技能成为陶瓷低温烧结技能中一个根基关节。
今朝，制备超细活化易烧结氧化铝粉体的办法分为二大类，一类是机器法，另一类是化学法。
机器法
是用机器外力效用使Al2O3粉体颗粒细化，罕用的毁坏工艺有球磨毁坏、振磨毁坏、砂磨毁坏、气流毁坏等等。通过机器毁坏办法来升高粉料的比表面积，纵然是有用的，但有必定限度，时常只也许使粉料的匀称粒径小至1μｍ左右或更细一点，并且有粒径散布规模较宽，简单带入杂质的弊端。
化学法频年来，采纳湿化学法创造超细高纯Al2O3粉体进展较快，个中较为老练的是溶胶—凝胶法。由于溶胶高度稳固，于是可将多种金属离子匀称、稳固地散布于胶体中，通过进一步脱水构成匀称的凝胶（无定形骸），再通过适宜的治理就可取得活性极高的超微粉搀杂氧化物或均一的固溶体。
2、通过瓷料配方策画搀杂升高瓷体烧结温度氧化铝陶瓷的烧结温度要紧由其化学构成中氧化铝的含量来决意，氧化铝含量越高，瓷料的烧结温度越高，除此以外，还与瓷料构成系统、各构成配比以及增加物品种相干。于是，在保证瓷体满意产物操纵方针和技能请求的前提下，咱们也许通过配方策画，筛选公道的瓷料系统，参与合适的助烧增加剂，使氧化铝陶瓷的烧结温度尽或者升高。
今朝配方策画中所参与的百般增加剂，按照其增进氧化铝陶瓷烧结的效用机理不同，也许将它们分为构成新相或固溶体的增加剂和生成液相的增加剂二大类。
第一类：与氧化铝构成新相或固溶体的增加剂
这类增加剂是一些与氧化铝晶格常数相联近的氧化物，如TiO2、Cr2O3、fe2O3、MnO2等。这类增加剂增进氧化铝瓷烧结的做器具备必定的规律性：
A、能与氧化铝构成有限固溶体的增加剂较构成络续固溶体的增加剂的降温效用更大；
B、可变价离子一类增加剂比稳固价的增加剂的效用大；
C、阳离子电荷多的、电价高的增加剂的降温效用更大。
需求仔细的是，由于这类增加剂是在缺乏液相的前提下烧结的（重结晶烧结），故晶体内的气孔较难填充，气密性较差，于是电气机能下落较多，在配方策画时要加以思索。
第二类：烧成中构成液相的增加剂
这类增加剂的化学成份要紧有SiO2、CaO、MgO、SrO、BaO等，它们能与其余成份在烧成通过中构成二元、三元或多元低共熔物。由于液相的生成温度低，于是大地面升高了氧化铝瓷的烧结温度。当有相当量（约１２％）的液相涌现，固体颗粒在液相中有必定的熔解度及固相颗粒能被液相潮湿时，其增进烧结效用也更显著。其效用机理在于液相对固相表面的潮湿力及表面张力，两者使得固相颗粒靠近并填充气孔。
其余，烧结通过中因微小出弊端的晶体表面活性大，故在液相中的熔解度要比大晶体的大许多。云云，烧结通过中小晶体陆续长大，气孔减小，涌现重结晶。为了防备因重结晶使晶粒过火长大，影响陶瓷的机器机能，在配方策画中需思索采用一些对晶粒增大无影响乃至能统制晶粒增大的增加物，如MgO、CuO和NiO等。
3、采纳非常烧成工艺升高瓷体烧结温度
采纳热压烧结工艺，在对坯体加热的同时停止加压，那末烧结不只是通过分散传质来终了，此时塑性滚动起了紧急效用，坯体的烧结温度将比常压烧结低许多，于是热压烧结是升高Al2O3陶瓷烧结温度的紧急技能之一。
今朝热压烧结法中有压力烧结法和高温等静压烧结法（HIP）二种。HIP法也许使坯体遭到各向同性的压力，陶瓷的显微组织比压力烧结法更为匀称。
就氧化铝瓷而言，假如常压下通俗烧结务必烧至℃以上的高温，热压20MPa烧结，在℃左右的较低温度下就已精细化了。热压烧结技能不只显著升高氧化铝瓷的烧结温度，并且能较好地统制晶粒长大，也许取得精细的微晶高强的氧化铝陶瓷，非常合适通明氧化铝陶瓷和微晶刚玉瓷的烧结。其余，由于氧化铝的烧结通过与阴离子的分散速度相干，而复原氛围有益于阴离子空位的增添，可增进烧结的停止。于是，真空烧结、氢氛围烧结等是完结氧化铝瓷低温烧结的有用辅佐办法。
在实践的临盆工艺中，为取得最好归纳经济效力，上述低烧技能通常互相合做操纵，个中参与助烧增加剂的办法相对其余办法而言，具备成本低、结果好、工艺简捷有用的特色。在中铝瓷、高铝瓷和刚玉瓷的临盆中被遍及操纵。
其余，从材料角度来看，通过搀杂改性技能，大幅度升高氧化铝陶瓷的各项机电机能，用氧化铝含量低的瓷体接替氧化铝含量高的瓷体，也是企业罕用的升高氧化铝陶瓷产物烧结温度的有用技能办法。
(粉体圈做家：敬之)
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