無錫工業陶瓷加工工程
發布時間：2024-07-04 01:17:48
無錫工業陶瓷加工工程
氧化鋁陶瓷材料在完成燒結后，一般都需進行精加工，如可用作人工骨的制品要求表面有很高的光潔度、如鏡面一樣，以增加潤滑性。由于氧化鋁陶瓷材料硬度較高，耐磨板需用更硬的研磨拋光磚材料對其作精加工，如碳化硅、碳化硼或金剛鉆等。通常采用由粗到細磨料逐級磨削到表面拋光，一般可采用小于1微米的氧化鋁微粉或金剛鉆膏進行研磨拋光。此外激光加工及超聲波加工研磨及拋光的方法亦可采用。有些氧化鋁陶瓷零件需與其它材料作封裝處理。為了增強氧化鋁陶瓷力學強度，采取的技術手段是在氧化鋁陶瓷表面采用電子射線真空鍍膜、濺射真空鍍膜或化學氣相蒸鍍方法，鍍上一層硅化合物薄膜，在1200℃～1580℃的加熱處理，使氧化鋁陶瓷鋼化。強化后的氧化鋁陶瓷的力學強度可在原基礎上大幅度增長，獲得了具有超高強度的氧化鋁陶瓷。
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氧化鋁陶瓷加工硬度：AL203主要有α、β、γ三種結晶形態，其中α-AL203結晶形態中穩定，1300℃時I3和γ結晶幾乎完全轉變為α結晶。在α-AL203結晶形態中鋁離子與氧離子形成的原子鍵多為共價鍵、離子鍵或是它們的混合鍵，因此原子間的結合能很高且具有很強的方向性，其具體表現為材料脆性大、塑性變形小、易產生裂紋；其硬度相當于碳化物硬質合金的硬度，比鋼高好幾倍，通常高純度氧化鋁陶瓷密度可達398（Kg-m4），抗拉強度達260（MPa)，彈性模量在350-400（GPa）之間，抗壓強度為2930（MPa），特別是其硬度可達99HRA。99氧化鋁陶瓷強度、硬度有所降低，根據我們對實驗樣件的測定，其常溫下硬度也達到70HRA。
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氧化鋁陶瓷加工的著色。以呈現不同的顏色。例如，在半導體集成電路中，用作封裝外殼的氧化鋁應具有遮光性。因此，數碼管背板的Al2O3也要求為黑色，以保證數碼顯示清晰。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+其實可以看作是結合電子的T1+，即Ti4+e-。這個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，因為固溶體α-Al2O3晶格中的Cr3+離子對可見光的藍綠色帶有很強的選擇性吸收，使體呈現出藍綠色互補顏色，即粉紅色。
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氧化鋁陶瓷件的生產工藝過程一般是分為三個主要的步驟，要想保證它的質量要每個環節都做好，首先是作為原材料的陶瓷粉末的制備。如果制造通用陶瓷瓷件，市場上有現成的噴霧干燥好的造粒粉；如果需要自己控制材料的配方，則需要購買球磨機和球以及噴霧干燥機。有了原材材料之后可以開始壓制成型了，對于小于2毫米的片狀產品，可以考慮使用膠凝成型的方法；而對于大于2毫米的陶瓷瓷件都可以考慮使用壓機壓制的方法成型。緊接著是燒結和加工，若是大批量燒結氧化鋁陶瓷的話可以用隧道窯連續生產；而加工主要是根據產品的復雜程度確定的，有些陶瓷是不需要加工的，開模成型可以直接銷售。
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氧化鋯陶瓷刀具具有高強度、耐磨損、無氧化、不生銹、耐酸堿、防靜電、不會與食物發生反應的特點，同時刀體光澤如玉，是理想的高科技綠色刀具。目前已經被成功地用于2000℃以上氧化氣氛下的發熱元件及其設備中，磁流體發電的電極材料也在積極的研究之中。氧化鋯陶瓷自身的性能已經非常優異了，如果氧化鋁陶瓷廠家再將其與不銹鋼材料結合在一起的話，這種復合件的優越性更明顯。先要準備好所需的材料，除了不銹鋼件和氧化鋯陶瓷件外，還需要鉬箔及鎳箔作為輔助材料。接著在氧化鋯陶瓷件的表面沉積鎳金屬層，過程很簡單，只要將將氧化鋯陶瓷、鉬箔、鎳箔及不銹鋼件一起放入一連接模具中可以了。鉬箔和鎳箔會夾放在氧化鋯陶瓷件與不銹鋼件之間，隨后將連接模具放入一熱壓燒結爐中，在保護氣氛下使氧化鋯陶瓷件、鉬箔、鎳箔及不銹鋼件固相擴散連接，進而得到不銹鋼與氧化鋯陶瓷復合件。等到工件冷卻之后可以從熱壓燒結爐中取出，從而得到了之前所說的不銹鋼與氧化鋯陶瓷復合件。
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顏色是另一種使陶瓷具有多種應用的光學特性。當精密陶瓷加工材料中的某些離子含有容易激發的電子時，可見光范圍內的光可能會被吸收。這時，陶瓷呈現出一種顏色。這種情況主要發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））的過渡元素中，它們相對不穩定。它們的能量較高，需要的能量較多，可以用較少的能量激發，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，呈現紫藍色；Ni2+通過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，允許藍色和綠色通過：Ce等稀土元素在藍紫色處有羽狀吸收，呈黃色；Nd3+（釹）吸收橙色和黃色，呈現紅紫色。