弁言

跟着科技的进展，对工程材料的功用也提议了新的请求，氧化铝陶瓷由于功用卓越而取得宽广运用。但是由于烧结温度高，需求耗损大批的动力，对热工摆设的请求也高，因此在必然水平上束缚了它的运用周围。从省俭动力、下降排放量、维护处境的角度启程，氧化铝陶瓷的低温烧结技能成为了重大的研讨方位。

（图片滥觞于网络）

当今，对于下降氧化铝陶瓷烧结温度方面的研讨较多，演绎起来重要有4个方面：提升材料粉体的细度和活性；优化配方体系；采纳特别烧结工艺；增加烧结助剂。

上面咱们就从这4个方面论述一下怎么下降氧化铝陶瓷烧结温度。

提升材料粉体的细度和活性

对材料举办制备时，最重大的是把持所制得的粉末材料的粒径。粒径该当藐小，由于烧结是经由表面张力来使物资迁徙而取得完结。高温氧化物较难烧结，道理之一是它们有较大的晶格能和较波动的组织形态。质点迁徙需求较高的活化能，即活性较低。采纳晶粒小，比表面积大，表面活性高的单散开超细Al2O3粉料，由于颗粒间分散间隔短，只要要较低的烧结温度和烧结活化能。

表一：粉体颗粒尺寸与烧结温度的瓜葛(烧结分散活化能Q=KJ/mol)

当今，制备超细活化易烧结Al2O3粉体的法子分为两大类，一类是呆板法，另一类是化学法。呆板法是用呆板外力效用使Al2O3粉料颗粒细化，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，个中砂磨是制备超细陶瓷粉体的有用道路之一。经由呆板毁坏法子来提升粉料的比表面积，即使是有用的，但有必然限度，一般只可使粉料的平均粒径小至1μm左右或更细一点，并且有粒径散布周围较宽，轻易带入杂质的弊端。

频年来，采纳湿化学法制备超细高纯粉体技能取得较快进展，个中较为老练的是溶胶-凝胶法，能够制备保守法子没法制备的材料。溶胶高度波动，可将多种金属离子平均、波动地散布于胶体中，经由进一步脱水造成平均的凝胶（无定形骸），再经由适宜的责罚就可取得活性极高的超微粉搀和氧化物或均一的固溶体。

优化配方体系

氧化铝陶瓷Al2O3含量周围为75%~99%(原料比)，尤其是罕用的95氧化铝瓷，为了到达精致化和下降烧结温度常惹人可造成玻璃液相的助烧剂(如CaO、SiO2、MgO等)，氧化铝陶瓷液相烧结的罕见构成体系有CaO-Al2O3-SiO2体系、MgO-Al2O3-SiO2体系、CaO-MgO-Al2O3-SiO2体系。

对于上述三个人系的对照，在氧化铝含量不异时，MgO-Al2O3-SiO2体系长处是抗酸性好，组织中晶粒藐小，不过烧结温度不时比CaO-Al2O3-SiO2体系烧结温度高，CaO-MgO-Al2O3-SiO2体系配方具备烧成温度低、晶粒较小、纤维组织较精致、抗酸碱腐化的手腕强等长处，是一种对照愿望的配方体系。

特别烧结工艺

1、热压烧结

采纳热压烧结工艺，在对坯体加热的同时举办加压，烧结不不过经由分散传质来达成，此时塑性震动起了重大效用，坯体的烧结温度将比常压烧结低许多，是以热压烧结是下降陶瓷烧结温度的重大技能之一。就氧化铝瓷而言，常压下通俗烧结必然烧至℃以上，热压烧结则只要要烧至℃左右。

2、热等静压烧结

热等静压烧结也是一种成型和烧成同时举办的法子，它是对坯体加热同时对其施加各向同性等静压的烧结，它的最大特征是能在较低的烧成温度(仅为熔点的50%-60%)下，在较短的时候内取得各向彻底同性，险些彻底精致的细晶粒陶瓷成品，不过热等静压烧结需求对素坯举办包封，摆设和工艺把持都较繁杂，产物成本高，临盆效率低，于是也很难完结产业化临盆，不过用来研讨和临盆保守工艺没法治理的新材料。

3、微波加热烧结

它是欺诈微波与介质彼此效用，因介电斲丧而使陶瓷坯体表面和内部同时加热而烧结。微波烧结不同于通俗的烧结，气热流方位是由里向外的，有益于坯体内的气体向表面分散并溢出。同时微波使粒子的活性提升，易于迁徙，进而促成精致化历程。与惯例烧结法子比拟，陶瓷微波烧结法子能加快加热和烧结，因表里全体加热，温度场平均，热应力小，且具备能效高，无玷污等长处。

4、微波等离子体烧结

微波等离子体烧结由于赶快加热，减小了由于表面分散(重要产生在保守烧结的低温阶段)而引发的晶粒粗化，为晶界分散和体积分散供应了较强的启动力和较短的分散道路，进而致使了陶瓷显微组织的细化。

增加烧结助剂

烧结助剂能够造成晶间液相或与基体造成固溶。对于烧结助剂的效用机制是烧结助剂造成的晶间液相有益于晶界迁徙，并且能够放慢烧结时物资的传输速度。而烧结助剂与基体造成的固溶，能够促成弊端数方针补充，到达活化晶格促成精致化的方针。最近，有研讨报导说明可经由在Al2O3引入增加剂，在Al2O3陶瓷华夏位生成片晶，起到雷同晶须对材料强韧化的效用，片晶散布平均，与基体物理、化学相容性好，大大提升了材料的力学功用；其余，经由参预增加剂和预埋晶种能够取得织构化的显微组织。

就烧结助剂来讲，演绎起来有两类：

1、与Al2O3低温生成液相的增加剂

与Al2O3低温生成液相的增加剂此类增加剂有SiO2、MgO、CaO、BaO、SrO等碱土金属的氧化物，它们多为立方密聚积、NaCl型晶体组织。

2、与Al2O3晶体生成固溶体的增加剂

可与Al2O3晶体生成固溶体的增加剂有：TiO2、Cr2O3、Fe2O3、MnO2等，它们的晶格常数与Al2O3出入不大，大多含变价元素，可与Al2O3造成不同典型的固溶体，且变价效用加强了晶格弊端，活化了晶体，使该基体轻易烧结。

参考滥觞：

[1]周新星.氧化铝陶瓷烧结助剂研讨概括

[2]单达文.对于下降氧化铝陶瓷烧结温度的研讨

[3]王珍等.影响氧化铝陶瓷低温烧结的重要成分

[4]蔡晓峰.氧化铝陶瓷的低温烧结技能

[5]刘建红等.氧化铝陶瓷低温烧结技能的研讨

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