氧化铝陶瓷的研究

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1、结构陶瓷材料一氧化物陶瓷的相关研究陶瓷材料是当今世界上发展最快的高技术材料，它己经由单相陶瓷发展到多相复合陶瓷。我们的重点是氧化铝陶瓷的介绍，在此之前，我们有必要先了解一下结构陶瓷。结构陶瓷作为结构部件的特种陶瓷，是由单一或复合的氧化物或非氧化物组成的，如单由A1203、ZrO2＞SiC、Si3N4,或相互复合，或与碳纤维结合而成。结构陶瓷主要是指发挥其机械、热、化学等性能的一大类新型陶瓷材料,它可以在许多苛刻的工作环境下服役，因而成为许多新兴科学技术得以实现的关键。结构陶瓷具有优越的强度、硬度、绝缘性、热传导、耐高温、耐氧化、耐腐蚀、耐磨耗、高温强度等特色，因此，在

2、非常严苛的环境或工程应用条件下，所展现的高稳定性与优异的机械性能，在材料工业上已倍受嘱目，其使用范围亦日渐扩大。氧化物陶瓷材料是一种或两种以上的氧化物制成的材料，其原子结合主要以离子键为主，存在部分共价键，因此大部分氧化物具有高熔点、高绝缘性、优良的化学稳定性，在工程领域得到广泛的应用。从表［1］和表【2】可以看出來。■■«ffMTe・f10flGTt■民5■艮5*・・■■■IWlrt■・WfUAglTHttt*-hb-r?RO—44K>—iterto—m»*IIit—IMMN■化IKS'r.n•■^1*■■■“■心OUiii11—————氛代・«—IO»sl»■■■

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6、式有两种：六方最密堆积的ABAB..・型和立方最密堆积的ABCABC..•型，铝的配位方式也有两种：八位体配位和四面体配位。由于以上的组合，产生了氧化铝结构的多样性。但是氧化铝的晶体结构主要的只有三种，即Q-AI2O3.氏AI2O3、Y-AI2O3,后两种晶体在1300°C的高温下几乎完全转变为a-AI2O3oa-AI2O3和y-AI2O3的部分物理性能如下图：名称•cm》真氏貶度比体枳电ac80Vloor20兀ol-AI^Oj三方0.17111.29695-4-10910H—4XI011$X10wy-Ai?o,六方o.nm—3・4?-3.62—75X101075X1

7、0^5X121.2氧化铝陶瓷的制作工艺1.2.1粉体的制备(1)制备的陶瓷所需要的氧化铝粉体的质量要求常用的方法是拜耳法，这种方法是将含铝量高的天然矿物，如铝矶土用酸或者用碱处理生产氧化铝的方法。一般很少用酸法，一般用碱法处理。碱法处理是近代炼铝工业中生产氧化铝的主要方法。过程：①将铝矶土原矿石粉碎，然后加入13-20%的NaOH,在200-250°C>4MPa的条件下处理，使之成为氯酸钠溶液②将氧化铁、二氧化硅以及氧化钛等不溶解物形成的沉淀过滤分离，然后将氯酸钠放入人型后搅拌池中用水稀释后添加少量氧化铝细颗粒(作为品钟)，AI(OH)3以三水铝石的形式从铝酸钠溶液中

8、析出③经过滤、洗净后在旋转式管状炉或者沸腾床式炉中于1200-1300°CH烧结，再经粉碎、过筛而制成a-AI2O3o下图是拜耳法制作氧化铝的工艺流程:Ajg（2）粉体的添加剂1.2.2成型氧化铝陶瓷的成型方法冇许多种，依产品的形状、人小、复杂性与精度要求选用合适的成型方式。主要有干压法成型、注浆成型、挤压成型、冷等静雅成型、注射成型、流延成型、热压成型和热等静压成型、压滤成型、凝胶注成型、直接凝固注模成型、固体口由成型等。成型过程所造成的缺陷往往是陶瓷材料的主要缺陷，很难在烧成过程加以消除，所以成型工艺在整个氧化铝陶瓷乃至所有陶瓷制造工艺中起着重要