氧化鋁陶瓷以其優(yōu)異的性能被廣泛應用在電子電器、機械、化工、冶金和航空航天等行業(yè)，成為目前世界上用量大的精密陶瓷材料之一。降低氧化鋁陶瓷的燒結(jié)溫度對企業(yè)生產(chǎn)具有重要意義。那怎樣才能降低氧化鋁陶瓷的燒結(jié)溫度呢？下面由科眾陶瓷廠來為大家介紹如何降低氧化鋁的燒結(jié)溫度。
但是由于氧化鋁自身陽離子電荷多、半徑小、離子鍵強等特點，導致其晶格能較大，擴散系數(shù)較低。高溫產(chǎn)生的液相較少，其燒結(jié)主要靠晶體的再結(jié)晶來完成，導致氧化鋁陶瓷的燒結(jié)溫度普遍較高。高溫意味著高能耗、高成本，所以降低氧化鋁陶瓷的燒結(jié)溫度對企業(yè)生產(chǎn)具有重要意義。那怎樣才能降低氧化鋁陶瓷的燒結(jié)溫度呢？
1.降低粉體粒度
研究表明粉體顆粒越細，缺陷越多，活性也越大，可促進燒結(jié)，制成的陶瓷強度也越高。如果粉體的粒徑降低到20nm以下，則陶瓷的燒結(jié)溫度能夠降低到1000℃以下。制備超細粉體是可以降低氧化鋁的燒結(jié)溫度，但是粉體的制備成本太高，且燒結(jié)體形狀難以控制，不易被企業(yè)采納。
2添加燒結(jié)助劑
在氧化鋁陶瓷的生產(chǎn)過程中常常會添加燒結(jié)助劑，通過改變配方設計來降低氧化鋁陶瓷的燒結(jié)溫度。根據(jù)其促進氧化鋁陶瓷燒結(jié)的作用機理不同，可以將它們分為形成新相或固溶體的添加劑和生成液相的添加劑二大類。
3采用特殊燒結(jié)工藝
特殊燒結(jié)工藝是指在氧化鋁陶瓷的燒結(jié)過程中外加燒結(jié)驅(qū)動力，促進陶瓷的致密化，如今常見的特殊燒結(jié)工藝主要有熱壓燒結(jié)、熱等靜壓燒結(jié)、微波加熱燒結(jié)、微波等離子體燒結(jié)、放電等離子體燒結(jié)等。此外真空燒結(jié)、氣氛燒結(jié)、電場燒結(jié)、超高壓燒結(jié)、活化燒結(jié)和活化熱壓燒結(jié)等也可以降低燒結(jié)溫度，但是由于成本太高，一般不予考慮。
熱壓燒結(jié)：高溫下對樣品施加單向壓力，促進陶瓷達到全致密。對于純氧化鋁陶瓷，常規(guī)燒結(jié)需要1800℃以上的溫度；而20MPa的熱壓燒結(jié)只需要1500℃。
熱等靜壓燒結(jié)：對陶瓷坯體的各個方向同時施加壓力的燒結(jié)，降低陶瓷的燒結(jié)溫度，同時燒結(jié)得到的陶瓷結(jié)構均勻、性能好。
微波加熱法燒結(jié)：利用微波與陶瓷間的相互作用，因為介電作用使陶瓷內(nèi)部和表面同時燒結(jié)。
微波等離子體燒結(jié)：與常規(guī)燒結(jié)相比，在相同的條件下能夠降低燒結(jié)溫度200℃，并且燒結(jié)速度快、晶粒尺寸小、機械強度高。
放電等離子燒結(jié)：利用脈沖能、脈沖壓力產(chǎn)生的瞬間高溫場來實現(xiàn)陶瓷內(nèi)部晶粒的自發(fā)發(fā)熱從而使晶粒活化，由于這種燒結(jié)方法升溫、降溫快、保溫時間短，抑制了晶粒的生長、縮短了陶瓷的制備周期、節(jié)約了能源。
以上降低氧化鋁陶瓷燒結(jié)溫度的方法并不是孤立的，在不同條件下，起到的主導作用也是不一樣的。具體生產(chǎn)中可互相結(jié)合使用，以期得到性能最佳的陶瓷產(chǎn)品。
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本文“氧化鋁陶瓷的燒結(jié)溫度原來還可以降低？(多圖”由科眾陶瓷編輯整理，修訂時間：2020-07-31 13:31:06
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