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　　一、氧化铝陶瓷简介

氧化铝陶瓷资料。存在机械强度高、硬度大、高频介电损耗小、高温绝缘电阻高、耐化学腐化性跟导热性良好等精良综合技巧机能。同时其生产原料来源广、价格廉价、加工制造技巧较为成熟等上风，故已被普遍利用于电子、电器、机械、化工、纺织、汽车、冶金跟航空航天等行业，成为目前世界上用量的氧化物陶瓷资料。

氧化铝陶瓷是一种以α氧化铝为主晶相的陶瓷资料，氧化铝含量个别在75~99.9%之间，通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%左右称作“85瓷”，含量在99%左右称作“99瓷”。含量在99%以上的称作刚玉瓷或纯刚玉瓷。

99瓷氧化铝瓷资料重要用于制造高温坩埚、耐火炉管及特别耐磨资料，如陶瓷轴承、陶瓷密封件及水阀片等；95氧化铝瓷重要用作耐腐化、耐磨部件；85瓷中因为常掺入局部滑石，进步了电机能与机械强度，可与钼、铌、钽等金属封接，有的用作电真空装置器件。

氧化铝有α、β、γ、δ等11种变体，其中重要是α、γ两种晶型，而且只有一种热力学牢固相，即α氧化铝。而β氧化铝是含碱的铝酸盐(R2O·11Al2O3或RO·6Al2O3)。它们的结构各不雷同。

氧化铝陶瓷

　　二、氧化铝陶瓷低温烧结技巧

因为氧化铝熔点高达2050℃，导致氧化铝陶瓷的烧结温度普遍较高，从而使得氧化铝陶瓷的制造须要利用高温发热体或高品质的燃料以及高等耐火资料作窑炉跟窑具，这在一定水平上限度了它的生产跟更普遍的利用。因此，降落氧化铝陶瓷的烧结温度，降落能耗，缩短烧成周期，减少窑炉跟窑具损耗，从而下降生产本钱，始终是企业所关怀跟急需解决的重要课题。

当前各种氧化铝瓷的低温烧结技巧，演绎起来，重要是从原料加工、配方设计跟烧成工艺等三方面来采取办法，下面分辨加以概述。

1、通过降落氧化铝陶瓷体的粒径，进步粉体活性来降落瓷体烧结温度。

粉体存在较高的名义自由能。粉体的这种名义能是其烧结的内在能源。因此，Al2O3粉体的颗粒越细，活化水平越高，粉体就越轻易烧结，烧结温度越低。在氧化铝瓷低温烧结技巧中，利用高活性易烧结氧化铝陶瓷体作原料是重要的手段之一，因此粉体系备技巧成为陶瓷低温烧结技巧中一个基本环节。

目前，制备超粗活化易烧结氧化铝陶瓷体的方法分为二大类，一类是机械法，另一类是化学法。机械法是用机械外力作用使Al2O3粉体颗粒细化，常用的破碎工艺有球磨破碎、振磨破碎、砂磨破碎、气流破碎等等。通过机械破碎方法来进步粉料的比名义积，只管是有效的，但有一定限度，通常只能使粉料的均匀粒径小至1μｍ左右或更细一点，而且有粒径散布范畴较宽，轻易带入杂质的毛病。

近年来，采取湿化学法制造超细高纯Al2O3粉体发展较快，其中较为成熟的是溶胶—凝胶法。因为溶胶高度牢固，因此可将多种金属离子均匀、牢固地散布于胶体中，通过进一步脱水形成均匀的凝胶，再经过适合的处理便可获得活性高的超微粉混淆氧化物或均一的固溶体。

2、通过瓷料配方设计掺杂降落瓷体烧结温度

氧化铝陶瓷的烧结温度重要由其化学组成中氧化铝的含量来决定，氧化铝含量越高，瓷料的烧结温度越高，除此之外，还与瓷料组成体系、各组成配比以及增加物品种有关。因此，在保障瓷体满意产品利用目标跟技巧请求的前提下，咱们可能通过配方设计，抉择公道的瓷料体系，加入恰当的助烧增加剂，使氧化铝陶瓷的烧结温度尽可能降落。

目前配方设计中所加入的各种增加剂，依据其增进氧化铝陶瓷烧结的作用机理不同，可能将它们分为形成新相或固溶体的增加剂跟生成液相的增加剂二大类。

类：与氧化铝形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濒临的氧化物，如TiO2、Cr2O3、fe2O3、MnO2等。这类增加剂增进氧化铝瓷烧结的作用存在一定的法则性：

　　A、能与氧化铝形成有限固溶体的增加剂较形成连续固溶体的增加剂的降温作用更大；

　　B、可变价离子一类增加剂比不变价的增加剂的作用大；

　　C、阳离子电荷多的、电价高的增加剂的降温作用更大。须要留神的是，因为这类增加剂是在缺乏液相的前提下烧结的，故晶体内的气孔较难填充，气密性较差，因此电气机能降落较多，在配方设计时要加以考虑。 

第二类：烧成中形成液相的增加剂

这类增加剂的化学成分重要有SiO2、Ca

　　O、Mg

　　O、Sr

　　O、BaO等，它们能与其它成分在烧成进程中形成二元、三元或多元低共熔物。因为液相的生成温度低，因此大大地降落了氧化铝瓷的烧结温度。当有相称量的液相呈现，固体颗粒在液相中有一定的溶解度及固相颗粒能被液相润湿时，其增进烧结作用也更明显。其作用机理在于液固相名义的润湿力及名义张力，两者使得固相颗粒凑近并填充气孔。此外，烧结进程中因渺小有缺点的晶体名义活性大，故在液相中的溶解度要比大晶体的大得多。这样，烧结进程中小晶体一直长大，气孔减小，呈现重结晶。为了避免因重结晶使晶粒过分长大，影响陶瓷的机械机能，在配方设计中需考虑选用一些对晶粒增大无影响甚至能克制晶粒增大的增加物，如Mg

　　O、CuO跟NiO等。 

3、采取特别烧成工艺降落瓷体烧结温度

采取热压烧结工艺，在对坯体加热的同时进行加压，那么烧结不仅是通过扩散传质来实现，此时塑性流动起了重要作用，坯体的烧结温度将比常压烧结低很多，因此热压烧结是降落Al2O3陶瓷烧结温度的重要技巧之一。目前热压烧结法中有压力烧结法跟高温等静压烧结法二种。HIP法可使坯体受到各向同性的压力，陶瓷的显微结构比压力烧结法更加均匀。就氧化铝瓷而言，假如常压下个别烧结必须烧至1800℃以上的高温，热压20MPa烧结，在1000℃左右的较低温度下就已致密化了。热压烧结技巧不仅明显降落氧化铝瓷的烧结温度，而且能较好地克制晶粒长大，可能获得致密的微晶高强的氧化铝陶瓷，特别适合透明氧化铝陶瓷跟微晶刚玉瓷的烧结。此外，因为氧化铝的烧结进程与阴离子的扩散速率有关，而还原气氛有利于阴离子空位的增加，可增进烧结的进行。因此，真空烧结、氢气氛烧结等是实现氧化铝瓷低温烧结的有效帮助手段。

在实际的生产工艺中，为获得综合经济效益，上述低烧技巧往往彼此配合利用，其中加入助烧增加剂的方法其它方法而言，存在本钱低、后果好、工艺简便实用的特点。在中铝瓷、高铝瓷跟刚玉瓷的生产中被普遍利用。另外，从资料角度来看，通过掺杂改性技巧，大幅度进步氧化铝陶瓷的各项机电机能，用氧化铝含量低的瓷体取代氧化铝含量高的瓷体，也是企业常用的降落氧化铝陶瓷产品烧结温度的有效技巧手段。