高鋁瓷的低溫燒成

2023-01-09 05:54:04 字數 1005 閱讀 1865

引言:隨著科學技術的發展.特別是能源、空問技術的發展,對材料的效能要求也越來越高,氧化鋁陶瓷由於強度高、耐高溫、絕緣性好、耐腐蝕.且具有良好的機電效能.廣泛應用於電子、機械、化工工業等,如利用其機械強度較高,絕緣電阻較大的效能.可以用作真空器件、電路基板等;利用其耐高溫性.可以用做:坩堝、鈉光燈管等;利用其穩定的化學效能.可以用作生物陶瓷、催化載體等。要顯著降低高效能陶瓷的能耗.明顯降低其生產成本.推動陶瓷產品的產業化,實現陶瓷的低溫快速燒結是關鍵,研製燒結溫度低的氧化鋁陶瓷.可以從製備工藝入手,在原料選擇,粉體處理.成型和燒結方法上改善,從而降低燒結溫度,縮短燒結時間。

可行方案:

(1) 原料處理

1、 氧化鋁超細粉體

高溫氧化物較難燒結,重要原因之一,就在於:它們有較大的晶格能和較穩定的結構狀態,質點遷移需要較高的活化能.採用晶粒小、比表面積大、表面活性高的超細單分散氧化鋁粉料,初期燒結基本在一次顆粒問進行.由於顆粒間擴散距離短.所以僅需較低的燒結溫度和燒結活化能。可以採用兩次球磨工藝製粉。

2.粉體的衝擊波處理、

破壞晶體結構,出現位錯,使部分原子形成勢能較高的介穩態,缺陷處質點活性高,加快傳質過程,從而降低燒結溫度和燒結活化能。

(2) 燒結方法

1、液相燒結

在燒結氧化鋁陶瓷時加入少量tio2、mno2、 cu0 、cr203新增劑,形成低熔點的玻璃相,粘接分散的晶相,新增劑與燒結物形成固溶體時.將使晶格畸變而得到活化,故可降低燒結溫度.生成的玻璃相沿各顆粒的接觸介面分布,原子通過液體擴散傳輸。擴散係數大.使燒結速度加。

2、 熱壓燒結

在高溫下同時施加單向軸應力,以使燒結體達到全緻密。在15mpa壓力下,熱壓燒結溫度降低200度.壓力的作用促使空位或原子流動,同時將壓力的影響和表面能一起作為熱驅動力,摧化了擴散作用。

3、 微波燒結

利用微波與介質作用,使內部與表面同時加熱燒結,氣熱流向是由裡向外的.有利於氣體向表面擴散並排出;使粒子的活性提高,易於遷移,從而促進緻密化過程,與常規燒結方法相比,陶瓷微渡燒結能快速加熱和燒結,內外熱場均勻,燒結溫度可降低100到150度。

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