開封工業(yè)陶瓷加工廠
發(fā)布時(shí)間：2024-06-20 01:18:37
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注漿成型法：注漿成型是氧化鋁陶瓷使用較早的成型方法。由于采用石膏模、成本低且易于成型大尺寸、外形復(fù)雜的部件。注漿成型的關(guān)鍵是氧化鋁漿料的制備。通常以水為熔劑介質(zhì)，再加入解膠劑與粘結(jié)劑，充分研磨之后排氣，然后倒注入石膏模內(nèi)。由于石膏模毛細(xì)管對(duì)水分的吸附，漿料遂固化在模內(nèi)。空心注漿時(shí)，在模壁吸附漿料達(dá)要求厚度時(shí)，還需將多余漿料倒出。為減少坯體收縮量、應(yīng)盡量使用高濃度漿料。氧化鋁陶瓷漿料中還需加入有機(jī)添加劑以使料漿顆粒表面形成雙電層使料漿穩(wěn)定懸浮不沉淀。此外還需加入乙烯醇、甲基纖維素、海藻酸胺等粘結(jié)劑及聚丙烯胺、阿拉伯樹膠等分散劑，目的均在于使?jié){料適宜注漿成型操作。
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同時(shí)，還要控制好工藝的溫度，理想的方式是釉燒溫度確定比金屬陶瓷溫度低10℃，這樣能大大減小釉面發(fā)黑情況的出現(xiàn)。另外，通過(guò)改善黑色氧化鋁陶瓷表面的粗糙度也是一項(xiàng)有效的措施。改善氧化鋁陶瓷斷裂韌性的方式非常多，基本的一個(gè)思路是讓材料內(nèi)部出現(xiàn)長(zhǎng)柱狀晶粒，本方法是通過(guò)在α-Al2O3中加入燒結(jié)助劑來(lái)實(shí)現(xiàn)的，長(zhǎng)柱狀晶粒在材料內(nèi)部起到了纖維增強(qiáng)的作用，在斷裂過(guò)程中可能會(huì)出現(xiàn)橋接和拔出等增韌機(jī)制。同時(shí)，經(jīng)歷的這種顯微結(jié)構(gòu)會(huì)導(dǎo)致出現(xiàn)穿晶斷裂的方式，斷裂能比沿晶斷裂的方式更大，因此，表現(xiàn)為材料的宏觀斷裂韌性較高，不含氟化物添加劑的Al2O3陶瓷在1500℃～1600℃下燒結(jié)時(shí)，不能生成氧化鋁柱晶，基本呈橢球狀或球狀。加入少量的氟化物，經(jīng)過(guò)高溫?zé)Y(jié)，即可在組織內(nèi)部原位生成柱狀晶，這樣柱狀晶起到了纖維或晶須的強(qiáng)韌化作用。
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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(duì)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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氧化鋯陶瓷加工的著色。豐富多彩的色彩大大地拓寬了聚晶氧化鋯增韌陶瓷材料的應(yīng)用領(lǐng)域。目前氧化鋯有黑色、藍(lán)色粉紅色、綠色、青色、金色等多種顏色。其產(chǎn)品涉及制表行業(yè)的表殼和手鏈、手機(jī)殼和按鈕、廚房用陶瓷刀、仿寶石等。氧化鋯戒指和項(xiàng)鏈等。傳統(tǒng)的表殼和手鏈由金屬和電鍍制成。這種表殼和手鏈容易出現(xiàn)鍍層脫落和生銹。經(jīng)過(guò)長(zhǎng)時(shí)間的使用，磨損的現(xiàn)象尤為突出。由彩色氧化鋯制成的表殼和表鏈具有許多優(yōu)異的性能：例如，好的耐磨性、手表的減輕重量、硬度是不銹鋼的10倍左右，并且抗銹蝕和化學(xué)侵蝕，手表佩戴時(shí)間越長(zhǎng)越亮。因此，一些國(guó)際知名手表制造商推出了多個(gè)系列的陶瓷手表。
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顏色是另一種使陶瓷具有多種應(yīng)用的光學(xué)特性。當(dāng)精密陶瓷加工材料中的某些離子含有容易激發(fā)的電子時(shí)，可見光范圍內(nèi)的光可能會(huì)被吸收。這時(shí)，陶瓷呈現(xiàn)出一種顏色。這種情況主要發(fā)生在具有單一填充的 d 層（如 v.Cr、Mn.Fe.Ni.Cu. 或 f 層（稀土元素））的過(guò)渡元素中，它們相對(duì)不穩(wěn)定。它們的能量較高，需要的能量較多，可以用較少的能量激發(fā)，因此可以選擇性吸收可見光，如C+離子，并略微收集橙色、黃色和部分綠光，呈現(xiàn)紫藍(lán)色；Ni2+通過(guò)紫光和紅光吸收其他光，形成紫灰色；Cu+ 離子吸收紅、橙、黃和紫光，允許藍(lán)色和綠色通過(guò)：Ce等稀土元素在藍(lán)紫色處有羽狀吸收，呈黃色；Nd3+（釹）吸收橙色和黃色，呈現(xiàn)紅紫色。