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氧化铝陶瓷烧结工艺至关重要

发布时间:2019-8-2 16:10:35    关注量:149
      随着科学技术与制造技术日新月异的发展,氧化铝陶瓷在现代工业中得到了深入的发展和广泛的应用。众所周知,氧化铝陶瓷以其优异的性能被广泛应用在电子电器、机械、化工、冶金和航空航天等行业,成为目前世界上用量最大的特种陶瓷材料之一。烧结,是指把粉状物料转变为致密体,是一个传统的工艺过程。人们很早就利用这个工艺来生产陶瓷、粉末冶金、耐火材料、超高温材料等。一般来说,粉体经过成型后,通过烧结得到的致密体是一种多晶材料,其显微结构由晶体、玻璃体和气孔组成。烧结过程直接影响显微结构中的晶粒尺寸、气孔尺寸及晶界形状和分布,进而影响材料的性能。可见氧化铝陶瓷烧结工艺至关重要。
     影响氧化铝陶瓷烧结的因素有哪些?
     1、添加剂的影响
由于氧化铝陶瓷坯料熔点很高,较难烧结,可以加入促进烧结的某种添加物,改善烧结性能。
    2、成形方法的影响
根据需要,选择合适的成形方法,可获得显微结构均匀、各相分布均匀的坯体,通过控制和消除成形过程中的缺陷,可有效降低烧结温度及坯体收缩率, 加快致密化进程,减少烧结制品的机加工量。
    3、烧结气氛的影响
气氛对氧化铝陶瓷烧结影响很大,合适的气氛有助于致密化。一般来说,气氛中的氧离子分压越低,越有利于氧化铝的烧结。在氢气气氛下烧结,由于氢 原子半径很小、易于扩散而有利于消除闭气孔,可得到近于理论密度的烧结体。CO-H2气氛可以使氧化铝晶格中的氧离子较易失去,形成空位,加速阳离 子扩散,从而有效地促进烧结,并获得很好的致密度,比氢气气氛更容易烧结。
   4、烧结制度的影响
适当提高烧结温度,有利于扩散和烧结的进行,使烧结速度加快,促进致密化。升温速度的控制对氧化铝陶瓷烧结是很重要的,通常在600℃以下应缓慢 , 在1000~1500℃中温阶段要严格控制并尽量慢一些,在1 500℃以上升温速度可以加快,防止粗晶出现。压力也促进粉粒间的间隙减少,扩散距离缩小 。
   5、烧结方法的影响
正确选择烧结方法,是使氧化铝陶瓷具有理想的结构及预定性能的关键。合适的烧结方法可有效降低烧结温度。Al2O3 陶瓷常压烧结在1800℃以上,热压 (20MPa)烧结在1500℃左右就能获得接近于理论密度的制品, 而高温等静压烧结(400MPa)在1 000℃左右就已达到致密化。

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