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在獲得高純氧化鋁粉體后如何燒結(jié)制備胚體?

在制備得到高純度氧化鋁粉末后,要加工成各種精密氧化鋁陶瓷件還需要先經(jīng)過陶瓷燒結(jié)后得到胚體,在經(jīng)過陶瓷精細(xì)機(jī)加工,得到優(yōu)質(zhì)的陶瓷產(chǎn)品,下面科眾陶瓷廠給大家介紹在獲得
在制備得到高純度氧化鋁粉末后,要加工成各種精密氧化鋁陶瓷件還需要先經(jīng)過陶瓷燒結(jié)后得到胚體,在經(jīng)過陶瓷精細(xì)機(jī)加工,得到優(yōu)質(zhì)的陶瓷產(chǎn)品,下面科眾陶瓷廠給大家介紹在獲得粉體后如何燒結(jié)高純氧化鋁陶瓷。
 
在獲得高純氧化鋁粉體后,將其制備成成型良好的素坯,根據(jù)產(chǎn)品要求與成本,選擇合適的燒結(jié)方法來制備高純氧化鋁陶瓷。目前,常用的燒結(jié)方法包括:常壓燒結(jié)、熱壓燒結(jié)、兩步燒結(jié)、放電等離子體燒結(jié)、微波燒結(jié)等。
 
a.常壓燒結(jié)(PS)

采用常壓燒結(jié)方法,高純氧化鋁陶瓷通常需要在高于1600℃下才能燒結(jié)致密,較高燒結(jié)溫度能會導(dǎo)致氧化鋁晶粒異常長大,燒結(jié)體致密化程度降低,從而影響高純氧化鋁陶瓷的性能。減小粉體顆粒的平均尺寸,添加適當(dāng)?shù)奶砑觿?,采用特殊的成型方法等通??山档透呒冄趸X陶瓷的燒結(jié)溫度。
 
b.熱壓燒結(jié)(HPS)

熱壓燒結(jié)即在燒結(jié)過程中施加一定的壓力,壓力的存在使原子擴(kuò)散速率增大,燒結(jié)驅(qū)動力增加,從而加快燒結(jié)過程。然而,在高壓條件下,燒結(jié)體中會出現(xiàn)垂直于壓力方向定向生長的晶粒,為避免這種現(xiàn)象,可以選用熱等靜壓燒結(jié)(HIP)的方法。

95氧化鋁陶瓷罩
c.兩步燒結(jié)(TSS)

兩步燒結(jié)法即將坯體加熱到一個特定溫度T1以排除坯體中的亞臨界氣孔,然后降至一個較低溫度T2使坯體達(dá)到致密。在兩步燒結(jié)法中的低溫?zé)Y(jié)階段,由于晶界遷移比晶界擴(kuò)散所需要的活化能高,所以這一階段主要以晶界擴(kuò)散為主。因此,在兩步燒結(jié)法中的第二個階段,坯體不斷致密化,但晶粒不會生長過快。
 
d.放電等離子體燒結(jié)(SPS)

放電等離子燒結(jié)(SPS)是將原料粉末裝入石墨等材質(zhì)制成的模具內(nèi),利用上、下模沖及通電電極將特定燒結(jié)電源和壓制壓力施加于原料粉末,經(jīng)放電活化、熱塑變形和冷卻完成燒結(jié)過程。由于SPS能夠快速燒結(jié)和可在較低溫度下實現(xiàn)精細(xì)陶瓷結(jié)構(gòu)的致密化,可有效抑制晶粒的異常長大,適于制備致密化程度高、晶粒尺寸細(xì)小的高純氧化鋁陶瓷。
 
e.微波燒結(jié)(MWS)

微波燒結(jié)是利用材料內(nèi)部的精細(xì)結(jié)構(gòu)與微波中的特殊波段耦合產(chǎn)生熱量對材料進(jìn)行加熱,使材料整體達(dá)到燒結(jié)溫度進(jìn)而實現(xiàn)陶瓷致密化的新型燒結(jié)技術(shù),具有升溫速率快,并抑制晶??焖偕L的特點。微波燒結(jié)與傳統(tǒng)燒結(jié)具有相似的燒結(jié)機(jī)理,但微波燒結(jié)可在短時間內(nèi)制得晶粒尺寸良好的燒結(jié)體。微波燒結(jié)法也存在一定缺陷,即過快的升溫速率可能會導(dǎo)致某位置的晶粒異常長大,使燒結(jié)體中的氣孔增多。
 


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本文“在獲得高純氧化鋁粉體后如何燒結(jié)制備胚體?”由科眾陶瓷編輯整理,修訂時間:2019-03-18 11:43:22
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