合肥精密陶瓷加工制造
發(fā)布時(shí)間：2023-05-18 01:36:37
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氧化鋁陶瓷加工硬度：AL203主要有α、β、γ三種結(jié)晶形態(tài)，其中α-AL203結(jié)晶形態(tài)中穩(wěn)定，1300℃時(shí)I3和γ結(jié)晶幾乎完全轉(zhuǎn)變?yōu)棣两Y(jié)晶。在α-AL203結(jié)晶形態(tài)中鋁離子與氧離子形成的原子鍵多為共價(jià)鍵、離子鍵或是它們的混合鍵，因此原子間的結(jié)合能很高且具有很強(qiáng)的方向性，其具體表現(xiàn)為材料脆性大、塑性變形小、易產(chǎn)生裂紋；其硬度相當(dāng)于碳化物硬質(zhì)合金的硬度，比鋼高好幾倍，通常高純度氧化鋁陶瓷密度可達(dá)398（Kg-m4），抗拉強(qiáng)度達(dá)260（MPa)，彈性模量在350-400（GPa）之間，抗壓強(qiáng)度為2930（MPa），特別是其硬度可達(dá)99HRA。99氧化鋁陶瓷強(qiáng)度、硬度有所降低，根據(jù)我們對實(shí)驗(yàn)樣件的測定，其常溫下硬度也達(dá)到70HRA。
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氧化鋁陶瓷加工的著色。以呈現(xiàn)不同的顏色。例如，在半導(dǎo)體集成電路中，用作封裝外殼的氧化鋁應(yīng)具有遮光性。因此，數(shù)碼管背板的Al2O3也要求為黑色，以保證數(shù)碼顯示清晰。為此，可以將 Fe2O3、CoO.Cr2O3、TiO2、MnO 和其他有色氧化物引入 Al2O3 中。Al2O3陶瓷的黑色是由于陶瓷中的Ti+在還原氣氛（H2）和高溫的作用下部分還原為Ti4+。Ti3+其實(shí)可以看作是結(jié)合電子的T1+，即Ti4+e-。這個(gè)束縛電子是弱束縛電子，可以看作是二氧化鈦中的“色心”，所以這類陶瓷呈現(xiàn)黑色。另一種常用的紅紫色Al2O3是在Al2O3陶瓷中引入Cr2O3和MnO。含1%左右的Cr2O3、Al2O3，陶瓷常呈紅色，因?yàn)楣倘荏wα-Al2O3晶格中的Cr3+離子對可見光的藍(lán)綠色帶有很強(qiáng)的選擇性吸收，使體呈現(xiàn)出藍(lán)綠色互補(bǔ)顏色，即粉紅色。
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成型是為了得到內(nèi)部均勻和密度高的陶瓷坯體，是陶瓷制備工藝中重要的一-個(gè)環(huán)節(jié)。因?yàn)榻Y(jié)構(gòu)陶瓷的成型技術(shù)在很大程度上決定了坯體的均勻性和制備復(fù)雜形狀部件的能力，促使陶瓷科學(xué)工作者不斷深人研究和探索新的成型工藝，如20世紀(jì)90年代發(fā)展起來的膠態(tài)原位固化成型技術(shù)。般來 說,具有高均勻性高密度以 及近凈尺寸的陶瓷坯體,可以有效地降低燒結(jié)溫度和坯體收縮，加快致密化進(jìn)程,減少燒結(jié)制品的機(jī)加工量，從而消除和控制燒結(jié)過程中可能產(chǎn)生的開裂、變形、晶粒異常長大等缺陷。工業(yè)陶瓷加工成型方法很多,但總的說來可以歸納為以下三類:①干法壓制成型:如干壓成型(又稱模壓成塑)、冷等靜壓成型:②塑性成型:如擠壓成型(或稱擠出成型)、注射成現(xiàn)、熱壓轉(zhuǎn)皮機(jī)、扎類成工型③漿科成型，如注紫成型:流延成型。以及后來發(fā)展起來的凝膠往模成型、直接凝固注模成型等膠態(tài)原位固化成型新工藝。盡管干壓成型可能存在密梯度和不夠均勻，但由于其成型效率高,尺寸精確,成本低而成為-般結(jié)構(gòu)陶瓷產(chǎn)品成現(xiàn)工藝。冷等靜壓成型因可獲得高密度高均勻性及高強(qiáng)度的陶瓷坯體，從而成為高性能結(jié)構(gòu)陶瓷部件的主要成型方法，例如高壓鈉燈用透明陶瓷管、陶瓷軸承球等。
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氧化鋯陶瓷是以ZrO2金屬氧化物為主要原料經(jīng)高溫?zé)Y(jié)而成的一種特殊陶瓷制品，具有高硬度耐磨耐高溫特性、良好的電氣絕緣與耐熱沖擊性能，具備大多數(shù)陶瓷不具備的高韌性，能夠有效降低陶瓷碎裂概率。氧化鋯陶瓷原料制備簡單加工工藝完善，其應(yīng)用范圍非常廣泛，被制作為手機(jī)后蓋、機(jī)械零件、陶瓷牙齒、陶瓷刀具等。在氧化鋯陶瓷注塑工藝過程中，胚體脫脂的加熱速率通常為3至5℃/b，約為5至10天。但是，當(dāng)在0.5MPa的保護(hù)氣氛下進(jìn)行時(shí)，可以在40小時(shí)內(nèi)完成脫脂。熱工程等參數(shù)可根據(jù)陶瓷的種類確定，燒結(jié)時(shí)的線收縮率在20％左右，復(fù)雜形狀或厚壁的工作容易在燒結(jié)過程中產(chǎn)生裂縫，應(yīng)注意防止燒結(jié)。用于注射成型的氧化鋯陶瓷顆粒通常由80-90％粉末和10-20％粘合劑組成。