资源描述：
《低温烧结氧化铝陶瓷》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、第21卷第1期济南大学学报(自然科学版)Vol.21No.12007年1月JOURNALOFUNIVERSITYOFJINAN(Sci.&Tech1)Jan.2007文章编号:1671-3559(2007)01-0017-03低温烧结氧化铝陶瓷史国普,王志,侯宪钦,孙翔,俎全高,徐秋红(济南大学材料科学与工程学院,山东济南250022)摘要:选用CaO-MgO-SiO2(CMS)和TiO2两种添加剂来降领域的工业生产中被广泛采用[3]。低氧化铝陶瓷的烧结温度。通过设计正交试验讨论烧结助Kwon和Singh等[4-5]分别以MgO-Al2O3-SiO
2、2剂和烧结温度对氧化铝陶瓷的相对密度的影响规律,并用扫和CaO-Al2O3-SiO2玻璃为烧结助剂,分析并阐述描电子显微镜观察了不同配方氧化铝陶瓷的显微结构。结了Al2O3陶瓷溶解-沉淀过程的动力学和烧结机果发现:CMS质量分数为6%、TiO2质量分数为1%、烧结温理。然而两种烧结助剂对Al2O3陶瓷的液相烧结激度为1500e时氧化铝陶瓷的相对密度98.71%。同时晶体活能均较高,致密化效果不好。溶解-沉淀为液相发育比较均匀,没有出现晶体的异常长大和二次再结晶现烧结中的主要过程,它对致密化的贡献与基体在液象。关键词:Al2O3陶瓷;相对密度;添加剂
3、;晶体相中的溶解度有关,溶解度越大则致密化程度越[6]中图分类号:TB321文献标识码:A高。由相图可得Al2O3在CaO-MgO-SiO2中的溶解度远大于其在MgO-Al2O3-SiO2和CaO-[1]氧化铝陶瓷熔点高,硬度高,且有优良的热稳定Al2O3-SiO2玻璃中的溶解度。但是仅用CaO-性和化学稳定性,是优异的工程陶瓷材料之一。但MgO-SiO2作为烧结助剂,Al2O3陶瓷的致密度只能3+其离子键较强,从而导致其质点扩散系数低(Al在达到95%左右,而且致密烧结温度较高。因此本文-112-11700e时扩散系数仅10cm#s)、烧结温度较
4、中以商业高纯的A-Al2O3为原料,通过添加CaO-高。例如99氧化铝陶瓷的烧结温度可高达近1800MgO-SiO2和TiO2两种复合烧结助剂来降低陶瓷的e。如此高的烧结温度将促使晶粒长大,残余气孔烧结温度。聚集长大,导致材料力学性能降低,同时也造成材料1实验原料及方法气密性差,且对窑炉耐火砖的损害较大。因此,降低氧化铝陶瓷的烧结温度,降低能耗,缩短烧成周期,实验主要原料为A-Al2O3(纯度99.8%,平均粒减少窑炉和窑具损耗,从而降低生产成本,一直是企径6.5Lm),CaO-MgO-SiO2玻璃相(CMS)分别按业所关心和急需解决的重要课题。对
5、于陶瓷材料而30B9B21的质量比称量混合,TiO2(纯度99%,平均粒[1]言,一般采用两种途径来降低其烧结温度:一是通径2.7Lm)。将各个含量的烧结助剂和粉料一起用过获得超细颗粒、无团聚、以及分散均匀的良好烧结高纯的氧化铝小球湿磨48h,烘干,加入PVA造粒,活性的粉体来达到降低烧结温度的目的;二是添加然后在50MPa条件下压力成型,最后分别在适量的烧结助剂,以达到促进材料致密化并且在低1450e、1500e、1550e的温度下烧结,保温3h[2]温烧结的目的。其中烧结助剂又分为两类:一类后,炉冷至室温。是与氧化铝生成固熔体,例如TiO2、C
6、r2O3、MnO2等;利用Archimedes法测量试样的体积密度。计算另一类是能生成液相,例如:高岭土、CaO、MgO、SiO-3-32样品相对密度时,分别以3.98g#cm、2.69g#cm、-3等。降低烧成温度而促进Al2O3的烧结,对于烧结4.26g#cm为A-Al2O3、CMS、TiO2的理论密度。用助剂的作用机理已形成共识。因此这种方法在陶瓷SEM(HITACHIS-2500,日本日立公司)观察试样的断口形貌以及结晶情况。收稿日期:2006-10-30基金项目:山东省自然科学基金(Y2006F5);济南市科技明星计划(50119)作者简
7、介:史国普(1981-),男,内蒙古商都人,硕士生;王志(1962-),山东莱西人,博士,教授,硕士生导师。18济南大学学报(自然科学版)第21卷瓷的堆积密度越高,相对密度越大。重排结束后,氧2实验结果及讨论化铝陶瓷的相对密度主要靠溶解-沉淀过程得到提2.1正交试验设计高,在这一阶段物质通过晶间液相进行扩散,小晶粒选用两种烧结助剂相结合来降低氧化铝陶瓷的溶于液相中并沉积在大晶粒表面,显微结构上表现烧结温度,使其既能与氧化铝形成固熔体,又能生成为平均晶粒尺寸增加,同时相对密度得到进一步提[7-8]液相,这样降低了氧化铝陶瓷的烧结活化能,进一步高;但液
8、相过多则会诱使晶粒异常长大,使得氧促进氧化铝陶瓷的烧结。选用三因素三水平的正交化铝晶粒出现二次结晶现象(如图2,CMS质量
