Al2O3陶瓷的烧结方法

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Al2O3陶瓷制品烧结工艺的影响因素探讨

Al2O3陶瓷制品烧结工艺的影响因素探讨

Al2O3陶瓷制品烧结工艺的影响因素探讨作者:周益平来源:《江苏陶瓷》2015年第02期摘要阐述了Al2O3制品的烧结机理,分析了烧成气氛,添加剂对Al2O3制品烧结的影响,探讨理想的升温制度、保温时间。

关键词氧化铝陶瓷制品;烧结机理;影响因素;烧成制度0 前言工业特种陶瓷中, Al2O3制品以其优良的耐酸碱性、耐磨性、耐电性、机械强度高等,在化工磷复肥和有色金属行业以及其他行业得到了广泛的应用。

在氧化铝陶瓷生产过程中,坯体烧结后的制品显微结构及其内在性能会发生根本变化,也很难通过其他途径补救。

所以研究氧化铝陶瓷的烧结工艺,选择合理的烧成制度,确保氧化铝陶瓷制品的性能和产品质量是十分必要的。

本文对烧结机理、影响烧结性能的因素、添加烧结助剂进行了探讨。

1 烧结机理和影响烧结性能的因素1.1烧结机理烧结是坯体由于温度变化发生的物理化学反应,得到了致密、坚硬的陶瓷制品的过程。

其物理化学变化包括坯体中残余拌料水分的排除、物料中化合物结合水和有机物分解的排除、氧化铝同质异晶的晶型转变以及固态物质颗粒间的固相反应等。

固相反应在氧化铝陶瓷的烧结技术中占有重要的位置,它是通过物质质点的迁移扩散作用进行的,随着温度的升高,晶体的热缺陷不断增加,质点的迁移扩散由内扩散形式到外扩散,从而发生反应产生新的物质。

1.2影响Al2O3陶瓷烧结的因素较多,主要表现如下:1.2.1晶体的结构化学键强的化合物(晶体)具有较高的晶格能量,晶格结构牢固,即使在较高温度下,质点的振动迁移也较弱,只有在接近熔点温度时,才会产生显著的物理化学反应。

所以,由这类化合物组成的坯体不易烧结。

而由微细晶体组成的多晶体相比于单晶体而言,由于前者内部晶界面很多,而晶界是缺位缺陷相对集中和易消除的地方,也是原子和离子扩散迁移的快速通道,所以远比后者易于烧结。

1.2.2物料的分散度物料分散度越高,表面能就越高,所以具有促进迁移扩散的强大作用,有利于烧结。

氧化铝陶瓷

氧化铝陶瓷

氧化铝陶瓷氧化铝陶瓷摘要:本文介绍了氧化铝陶瓷的结构、制备、性能及用途。

关键字:氧化铝陶瓷、Al2O3正文:一、氧化物陶瓷简介按照传统的分类方法,陶瓷可分为普通陶瓷和特种陶瓷(精细陶瓷),这两类陶瓷间没有严格的界限,有的陶瓷品种可以一种多用。

工业Al2O3,是由铝矾土(Al2O·3H20)和硬水铝石制备的,对于纯度要求高的Al2O3,一般用化学方法来制备。

电熔刚玉即是用上述原料加碳在电弧炉内于2000—2400℃熔融而制得,也称人造刚玉。

Al2O3有许多同质异晶体,目前已知的有10多种,主要有3种晶型,即Al2O3 、Al2O3 、Al2O3 。

其结构不同性质也不同,在1300℃以上的高温时几乎完全转化为Al2O3。

Al2O3属尖晶石型(立方)结构,氧原子呈立方密堆积,铝原子填充在间隙中,在高温下不稳定,力学性能、电学性能差,在自然界中不存在。

由于结构疏松,因此,也可用它来制造某些特殊用途的多孔材料。

Al2O3是一种Al2O3含量很高的多铝酸盐矿物。

它的化学组成可以近似地用RO·6 Al2O3和R2O·11 Al2O3来表示(RO指碱上金属氧化物,R2O指碱金属氧化物),其结构由碱金属或碱土金属离子如[NaO]-层和[Al11O12]+类型尖晶石单元交叠堆积而成。

氧离子排列成立方密堆积,Na+完全包含在垂直于c轴的松散堆积平面内,在这个平面内可以很快扩散,呈现离子型导电现象。

Al2O3属三方晶系,单位晶胞是一个尖的菱面体,在自然界只存在Al2O3,如天然刚玉、红宝石、蓝宝石等矿物。

Al2O3结构最紧密、活性低、高温稳定。

它是三种形态中最稳定的晶型,电学性能最好,具有良好的机械和电学性能,一般氧化铝陶瓷都由Al2O3来制取。

二、氧化铝陶瓷的制造工艺氧化铝陶瓷是一种以Al2O3为主晶相的陶瓷材料,其氧化铝含量一般在75%~99%之间。

习惯上以配料中氧化铝的含量进行分类,氧化铝含量在75%左右的为"75瓷”,含量在99%的为“99瓷”等。

烧制陶瓷的化学反应方程式

烧制陶瓷的化学反应方程式

烧制陶瓷的化学反应方程式陶瓷是一种由非金属材料烧制而成的材料,其主要成分是氧化物。

烧制陶瓷的过程中涉及到多个化学反应方程式。

陶瓷的原料主要包括粘土、石英、长石等。

在烧制过程中,这些原料会发生化学反应,形成陶瓷的主要成分。

1. 粘土的化学反应方程式:粘土的主要成分是硅酸盐矿物,其中包含氧化硅、氧化铝等成分。

在高温下,粘土中的硅酸盐矿物会发生热分解反应,生成二氧化硅和氧化铝:2Al2Si2O5(OH)4 → Al2O3 + 2SiO2 + 4H2O2. 石英的化学反应方程式:石英是一种含有高纯度二氧化硅的矿石。

在高温下,石英会发生热分解反应,生成二氧化硅:SiO2 → SiO23. 长石的化学反应方程式:长石是一种含有铝、钠、钾等元素的矿石。

在高温下,长石会发生热分解反应,生成氧化铝和氧化钠或氧化钾:3KAlSi3O8 → 3Al2O3 + 3SiO2 + 3K2O以上是陶瓷原料中的主要成分的化学反应方程式。

在烧制陶瓷的过程中,这些原料经过混合、成型和烧结等步骤,最终形成陶瓷制品。

烧制陶瓷的过程中,主要涉及以下几个化学反应:1. 陶瓷的成型:在成型过程中,原料经过混合后进行模具成型。

这个过程中不涉及明显的化学反应,主要是物理过程,通过施加压力和/或挤压使原料具有一定的形状。

2. 烧结过程:烧结是烧制陶瓷的关键步骤之一。

在烧结过程中,陶瓷制品经过高温处理,使其形成致密的结构。

在这个过程中,原料中的氧化物会发生化学反应,形成陶瓷的晶体结构。

例如,氧化铝和二氧化硅会发生反应,形成莫来石(Mullite)晶体结构:3Al2O3 + 2SiO2 → 3Al2SiO5 + O2氧化钠或氧化钾也会与其他氧化物发生反应,形成不同的晶体结构。

3. 烧结过程中的氧化还原反应:在高温下,陶瓷中的某些金属元素可能发生氧化还原反应。

例如,氧化铁(Fe2O3)可以与氧化铝(Al2O3)发生反应,生成铁铝尖晶石(FeAl2O4):Fe2O3 + Al2O3 → FeAl2O4这些化学反应在烧制陶瓷的过程中发生,对陶瓷的结构和性质产生重要影响。

化学陶瓷实验报告(3篇)

化学陶瓷实验报告(3篇)

第1篇一、实验目的1. 了解化学陶瓷的基本性质和制备方法。

2. 掌握化学陶瓷的烧结过程及影响因素。

3. 熟悉化学陶瓷的性能测试方法。

二、实验原理化学陶瓷是一种具有特定化学成分和结构的陶瓷材料,其制备过程涉及原料的选择、配料、成型、烧结和性能测试等环节。

化学陶瓷具有高强度、高硬度、高耐磨性、耐腐蚀性、耐高温性等优异性能,广泛应用于航空航天、电子信息、汽车制造、建筑等领域。

本实验主要研究化学陶瓷的制备和性能测试,通过对原料的选择、配料、成型、烧结等环节的探讨,了解化学陶瓷的基本性质,并掌握其性能测试方法。

三、实验仪器与试剂1. 仪器:高温炉、球磨机、模具、压片机、烧结炉、电热鼓风干燥箱、超声波清洗机、万能力学试验机、电子天平、红外光谱仪、X射线衍射仪等。

2. 试剂:氧化铝、氧化锆、碳化硅、氮化硅等原料,以及粘土、滑石粉、长石等熔剂。

四、实验步骤1. 原料选择与配料:根据化学陶瓷的性能要求,选择合适的原料,如氧化铝、氧化锆、碳化硅、氮化硅等。

按照一定比例进行配料,确保化学成分的稳定性。

2. 混合与球磨:将配料放入球磨机中,加入适量的水或有机溶剂,进行球磨处理,使原料充分混合,提高颗粒的分散性和均匀性。

3. 成型:将球磨后的浆料倒入模具中,通过压片机压制成一定厚度的陶瓷片。

4. 烧结:将压制成型的陶瓷片放入烧结炉中,按照一定升温曲线进行烧结。

烧结过程中,原料发生化学反应,形成化学键,使陶瓷材料具有致密的结构。

5. 性能测试:对烧结后的化学陶瓷进行性能测试,包括力学性能、热性能、电性能等。

五、实验结果与分析1. 力学性能:通过万能力学试验机对烧结后的化学陶瓷进行抗压强度、抗折强度等力学性能测试。

实验结果表明,化学陶瓷具有较高的抗压强度和抗折强度,满足实际应用需求。

2. 热性能:利用红外光谱仪对化学陶瓷进行热性能测试,包括热膨胀系数、热导率等。

实验结果表明,化学陶瓷具有较低的热膨胀系数和较高的热导率,具有良好的热稳定性。

【精品文章】氮化铝粉体制备及氮化铝陶瓷烧结方法简介

【精品文章】氮化铝粉体制备及氮化铝陶瓷烧结方法简介

氮化铝粉体制备及氮化铝陶瓷烧结方法简介
纯氮化铝呈蓝白色,通常为灰色或灰白色。

氮化铝的理论密度为
3.26g/cm3,常压下在2450°C升华分解。

氮化铝材料的优点是室温强度高,且强度随温度升高而下降较缓。

此外,氮化铝陶瓷具有高热导率,是一种良好的耐热冲击材料。

利用它的较高的体积电阻率、绝缘强度、导热率、较低的热膨胀系数和介电常数,可用作大功率半导体器件的绝缘基片、大规模和超大规模集成电路的散热基片和封装基片。

利用它的高声波传导速度特性,可用作高频信息处理机中的表面波器件。

利用它的高耐火性及高温化学稳定性,可用来制作在1300~2000℃下工作的制取熔融铝、锡、镓、玻璃、硼酐等用的坩埚。

氮化铝已成为新材料领域的重要分支。

 一、氮化铝粉体制备
 氮化铝陶瓷的制备工艺和性能均受到粉体特性的直接影响,要获得高性能的氮化铝陶瓷,必须有纯度高、烧结活性好的粉体作原料。

氮化铝粉体中的氧杂质会严重降低热导率,而粉体粒度、粒子形态则对成形和烧结有重要的影响。

因此,粉体合成是氮化铝陶瓷生产的一个重要环节。

氮化铝粉体合成的方法很多,其中用于大规模生产的主要有三种,其他一些方法尚未获得普遍应用。

 1、铝粉直接氮化法
 金属直接氮化法的实质在于金属铝在高温下与氮(或氨)直接反应,生成氮化铝。

铝与氮的反应是放热反应。

当反应开始后停止外部加热,则反应可在加大氮气流量的条件下继续进行到底。

金属铝颗粒表面上逐渐生成氮化物膜,会使氮难以进一步渗透,氮化速度减慢。

所以需要进行2次氮化。

勃姆石 烧结温度 氧化铝

勃姆石 烧结温度 氧化铝

勃姆石烧结温度氧化铝勃姆石是一种由氧化铝和水的化合物,其化学式为Al2O3·nH2O。

这种物质在陶瓷工业中有广泛应用,因为其在较低的温度下就可以烧结,而且烧结体的强度和热稳定性较高。

对于勃姆石的烧结温度,实际上的温度范围比较宽泛,会受到多种因素的影响。

在较低的温度下,如300-400°C,勃姆石就可以开始进行固相烧结。

在这个过程中,水分会逐渐蒸发,留下氧化铝颗粒逐渐结合在一起。

而当温度升高到500-600°C时,勃姆石的烧结会更加明显,颗粒之间的结合更加紧密,孔隙率降低,密度增加。

同时,氧化铝颗粒也会发生一定程度的晶型转变,从γ-Al2O3转变为α-Al2O3,这个过程有助于提高勃姆石的热稳定性和机械性能。

如果继续升高温度至700-800°C,勃姆石的烧结会进一步增强,此时勃姆石的密度和强度达到最高。

在这个温度下,氧化铝颗粒之间的结合更加完美,孔隙率降低到最低水平,使得勃姆石具有优异的机械性能和热稳定性。

需要注意的是,勃姆石的烧结温度并不是一成不变的,它受到多种因素的影响,如原料的纯度、颗粒的大小和形状、烧结气氛等。

在实际生产中,需要根据具体的工艺要求和产品性能来选择合适的烧结温度。

另外,勃姆石的氧化铝含量也会影响其烧结温度。

一般来说,随着氧化铝含量的增加,勃姆石的烧结温度也会相应提高。

因此,在调整勃姆石的配方时,也需要考虑其对烧结温度的影响。

总的来说,勃姆石的烧结温度是一个相对宽泛的范围,但为了获得最佳的物理和机械性能,需要选择合适的烧结温度并进行精确的控制。

同时,还需要注意原料的选择和配方的调整,以确保勃姆石在较低的温度下获得最佳的烧结效果。

以上内容仅供参考,如需获取更多信息,建议查阅相关文献或咨询专业人士。

纳米Al_2O_3-ZrO_2(3Y)复相陶瓷的微波烧结

纳米Al_2O_3-ZrO_2(3Y)复相陶瓷的微波烧结
李云凯;纪康俊;钟家湘;葛昌纯
【期刊名称】《硅酸盐学报》
【年(卷),期】1998(26)6
【摘要】采用纳米Al2O3粉和纳米ZrO2(3Y)粉为原料,对不同成分配比的Al2O3-ZrO2(3Y)复相陶瓷进行了微波烧结的研究.实验结果表明微波烧结可获得很高的致密度,并提高断裂韧性,但晶粒长大倾向大于其它烧结方式;在Al2O3-ZrO2(3Y)二元系中,随ZrO2(3Y)含量增加,烧结时的致密化过程加速,且晶粒长大倾向减小.
【总页数】5页(P740-744)
【关键词】微波烧结;断裂;韧性;复合陶瓷;氧化铝;氧化锆
【作者】李云凯;纪康俊;钟家湘;葛昌纯
【作者单位】北京科技大学;齐齐哈尔东亚大学;北京理工大学
【正文语种】中文
【中图分类】TQ174.758
【相关文献】
1.烧结温度对20% ZrO2(3Y)/Al2O3复相陶瓷力学性能和微观结构的影响[J], 王丙军;王晓民;喇培清
2.纳米陶瓷、复相陶瓷及纳米复相陶瓷 [J], 邵刚勤;段兴龙;袁润章
3.SiC-ZrO_2(3Y)-Al_2O_3纳米复相陶瓷的力学性能和显微结构 [J], 高濂;王宏志;
洪金生;宫本大树;DIAZDELATORRESebastian
4.纳米/微米Al_2O_3-ZrO_2内衬复相陶瓷的自蔓延高温合成 [J], 赵忠民;王建江;张龙;阎军;杜心康;叶明惠
5.烧结助剂添加量对微波烧结3Y-TZP/Al_2O_3复相陶瓷性能的影响 [J], 杨君刚;杨晓琳;韩茜
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以MnO2-TiO2-MgO为添加剂注浆成型低温烧结Al2O3陶瓷

以MnO2-TiO2-MgO为添加剂注浆成型低温烧结Al2O3陶瓷采用注浆成型方法,通过加入MnO2-TiO2-MgO复相添加剂,在1350℃空气气氛中常压烧结,获得了相对密度最大为95.7%的氧化铝陶瓷。

研究了MnO2-TiO2-MgO复相添加剂对氧化铝陶瓷显微结构与力学性能的影响。

在添加质量分数为3%MnO2,0.5%MgO的情况下,比较添加不同质量分数的TiO2(1.0~3.0%)对氧化铝陶瓷烧结性能的影响。

通过对比发现,该复相添加剂能有效降低氧化铝陶瓷的烧结温度,在同一温度下,随着TiO2的增加,烧结体密度也随之增加,强度也有明显差别。

结果表明,1350℃下Al2O3+0.5%MgO+3%MnO2+1.5%TiO2体系烧结效果最好,断口为沿晶断裂,无明显气孔,晶粒分布均匀,平均粒径为2μm,无晶粒异常长大现象。

烧结体密度达到3.80g/cm^3,抗弯强度为243MPa。

结果表明,添加TiO2 5%、在1300oC时的常压烧结密度可达到理论值的97%.固定CuO(0.4%)和TiO2(4%)的添加量、改变TiO2(0--32%)和CuO(0--3.2%)的添加量(质量分数, 下同), 研究了CuO--TiO2复合助剂对氧化铝陶瓷烧结性能、微观结构、物相组成以及烧结激活能的影响, 以揭示复合助剂的低温烧结机理。

结果表明, 在1150--1200℃TiO2固溶入Al2O3生成Al2Ti7O15相, 并生成大量正离子空位提高了扩散系数, 从而以固相反应烧结的作用机理促进了氧化铝陶瓷的致密化; TiO2在Al2O3中的极限固溶度为2%--4%, 超过固溶极限的TiO2对陶瓷烧结没有促进作用; 添加适量的CuO(0.4%)可将TiO2在Al2O3中的固溶温度降低到1100℃以下, 并以液相润湿作用促进氧化铝陶瓷的致密烧结。

陶瓷烧结激活能的计算结果定量地印证了上述烧结机理; 当在Al2O3中添加4%的TiO2和2.4%的CuO,可将烧结激活能降低到54.15 kJ ? mol-1。

陶瓷烧制过程中的化学反应

陶瓷烧制过程中的化学反应
在陶瓷烧制的过程中,存在着多种化学反应。

其中最主要的是以下三种反应:
1. 脱水反应:在烧制陶瓷的过程中,陶瓷中的水分会被脱除。

这个过程被称为脱水反应,其化学式为
2Al(OH)3 → Al2O3 + 3H2O
这个反应是由于陶瓷中的水分被高温下的热能转化为水蒸气,而水蒸气在烧结过程中被排出。

2. 烧结反应:这个反应是指在高温下,陶瓷中的各种原料会发生固相反应,形成一种致密的结构。

这个反应的化学式可以用以下式子表示:
mAl2O3 + nSiO2 → (m/n)Al2O3·SiO2
这个反应会形成一个非常硬的矿物质质地,使得陶瓷具有高强度和较好的耐磨损性能。

3. 氧化还原反应:在烧制陶瓷的过程中,存在着氧化还原反应。

例如,在釉上陶瓷上添加的铁氧化物可以在烧制过程中被还原,形成黑色的金属铁颜色。

总的来说,陶瓷的烧制过程中存在多种化学反应。

这些反应的影响和结果,决定了陶瓷的性能和特性。

- 1 -。

Al2O3陶瓷材料中添加不同量ZrO2

Al2O3陶瓷材料中添加不同量ZrO2的力学性能影响目的:分析在Al2O3陶瓷材料中添加不同量的ZrO2后,陶瓷的力学性能变化以及耐磨损的效果,从而得到最优的Al2O3陶瓷材料中ZrO2添加量。

方法:运用热压烧结法制备Al2O3陶瓷,第一组采用99.6vol% Al2O3(AD995)、第二组采用Al2O3中添加15vol%的ZrO2,第三组采用Al2O3中添加25vol%的ZrO2。

针对符合材料细观力学理论,并充分考虑到ZrO2的相变特性,建立起了两者之间的力学结构模型。

结果:在氧化铝材料中添加了细化氧化锆晶体后,陶瓷材料的致密性有了明显提升,三组实验中所制得的陶瓷材料中的力学性能图线呈现应力-应变曲线类线性关系。

第一组陶瓷的断裂韧性为5.38MPa·m0.5,第二组陶瓷材料的断裂韧性为8.37 MPa·m0.5,较上一组实验的断裂韧性提升了大约50%;第三组实验所制得的陶瓷材料的断裂韧性为10.53 MPa·m0.5。

结论:进而说明,伴随着ZrO2增加量的提升。

陶瓷的弹性模量降低而断裂韧性增加,这一变化趋势与实验结果有良好的一致性。

未增加ZrO2材料层的磨损形式主要是磨粒磨损,而两组增加了加ZrO2材料层的磨损形式主要是黏着磨损。

1 引言陶瓷材料是人类应用最早的材料之一。

它是一种天然或人工合成的粉状化合物,经过成形或高温烧结,由金属元素和非金属的无机化合物构成的多相固体材料川。

陶瓷材料具有耐高温、耐腐蚀、耐磨损、高强度、高硬度、抗氧化等诸多优点,近年来逐渐从传统应用行业扩展到航空航天、生物医疗、汽车、建筑等更为广阔的应用领域。

但氧化铝陶瓷材料由于本质上是一种脆性材料,由于自身结构和键性的原因,滑移系统少,位错产生和运动困难,导致韧性较低,也严重限制了其应用和发展。

ZrO2增韧Al2O3陶瓷是最早开发的Al2O3陶瓷基复合材料。

ZrO2自身马氏体转变引起的裂纹韧化和残余应力韧化可使其韧性得到显著提高,这也是对Al2O3陶瓷增韧使用最多且效果最好的增韧方法之一[2-3]。

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Al2O3陶瓷的烧结方法
正确地选择烧结方法,是使Al2O3陶瓷具有理想的结构及预定性能的关键。

如在通常的大气条件下(无特殊气氛、常压下)烧结,无论怎样选择烧结条件,也很难获得无气孔或高强度制品。

下面简介几种Al2O3陶瓷及其特种陶瓷的烧结工艺方法。

①低温烧结
在尽可能低的温度下制备陶瓷是人们早有的愿望,这种方法可以降低能耗,使烧结成本降低。

低温烧结方法主要有以下两种。

(1)引入添加剂这种子选手方法根据添加剂作用机理可分为如下两类:一是添加剂的引入使晶格空位增加,易于扩散,烧结速度加快;二是添加剂的引入使液相在较低的温度下生成,出现液相后晶体能作粘性流动,因而促进了烧结。

当不存在液相时,陶瓷粉料通常是通过传质而烧结的。

实际上,理想晶体是不存在的,晶体总是存在一定数量的空位,颈部的空位浓度高,其它的部分空位浓度低,空位浓度梯度的存在,导致空位浓度高的部分(通常是两颗粒的接界处----颈部)向空位浓度低的部分扩散,而质点(离子)向相反方向扩散,使物料易于烧结,Al2O3添加TiO2、MgO、MnO等添加剂后,就显着地促进了烧结。

(2)使用易于烧结的粉料
易于烧结的粉料制备方法大致分为以下两类:a通过粉料制备工艺规程;b特殊粉料制备法。

这里所指的制备工艺过程是粉料的化学组成、制备条件、煅烧条件、粉碎条件等。

由于这些工艺过程的变化,使所得的陶瓷粉料的烧结性能发生微妙的变化。

总之,随着粉末颗粒的微细化,粉体的显微结构和性能将会发生很大的变化,尤其是对微米、纳米级的粉体来说,它在内部压力、表面活性等方面都会有意想不到的性能。

因此在加速粉料在烧结过程中的动力学过程、降低烧结温度和缩短烧结时间;
②.热压烧结
如果加热粉体同时进行加压,那么烧结主要取决塑性流动,而不是扩散。

对于同种材料而言,压力烧结与常压烧结相比,烧结温度低的多,而且烧结体中气孔率也低。

另外,由于在较低的温度下烧结,就抑制了晶粒成长,所得的烧结体致密,且具有较高的强度(晶粒细小的陶瓷,强度较高)。

在热压中最重要的是模型材料的选择,使用最广泛的模型材料是石墨,但因目的的不同也有使用氧化铝和氮化硅的,最近还开发了纤维增强的石墨模型,这种模型壁薄,可经受30-50MPa的压力,下表列出了单轴加压的热压模型材料。

加热方式几乎都采用高频感应方法,对于性能好的模型,可采用低电压、大电流的直接加热方式。

热压法的缺点是加热、冷却时间长,而且必须进行后加工,生产效率低,只能生产形状不太复杂的制品。

如我们用热压法制备强度很高的陶瓷车刀等。

就Al2O3陶瓷烧结体而言,常压烧结制品的抗折强度约为350MPa,热压制品的抗折强度约为700MPa左右。

③高温等静压法
高温等静压(HIP)法,就受等静压作用这一点而言,类似于成形方法中所述的橡皮模加压成形。

调温等静压法中用金属箔代替橡皮模,用气体代替液体,使金属箔内的粉料均匀受压,如上图所示,通常所用的气体为氦气、氩气等惰性气体,模具材料有金属箔(低碳钢、镍、钼)、玻璃等。

也可先在大气压下烧成具有一定形状的非致密体,然后进行调温等静压烧结(可不用金属箔模具)。

一般在100-300MPa 气压下,将被处理物体升到几百到二千摄氏度的高温下压缩烧结。

HIP法和一般的热压法相比,HIP法使物体各向受到同性的压力,因而陶瓷的显微结构均匀,另外,HIP法施加的压力高,这样就能使陶瓷坯体在较低的温度下烧结。

就Al2O3陶瓷而言,常压下普通烧结,必须烧至1800℃以上的高温,热压20MPa烧结也需要烧至1500℃左右;而在HIP(400MPa)烧结,在1000℃左右的较低温度下就已致密化了。

④气氛烧结
对于空气中很难烧结的制品为了防止其氧化等,研究和提出了气氛烧结方法,即在炉膛内通入一定气体,形成所要求的气氛,在些气氛下进行烧结。

⑤其它烧结方法
随着科学不断发展,特种陶瓷的烧结方法不断地推出,如:(1)电场烧结:即把陶瓷胚体在直流电场下烧结。

(2)超高压烧结:即在几十万个以上的大气压下进行烧结。

其特点是,不仅能够使材料达到高密度、具有细晶粒,而且使晶粒结构甚至原子、电子状态发生变化,从而赋予材料在通常烧结或热压烧结工艺下所达不到的活性。

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