六安氧化鋁陶瓷加工制造
發布時間：2024-12-30 01:03:12
六安氧化鋁陶瓷加工制造
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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1）普通陶瓷。普通陶瓷是指粘土類陶瓷，由粘土、長石、石英配比燒制而成，其性能取決于三種原料的純度、粒度與比例。一般質地堅硬、耐腐蝕、不氧化、不導電，能耐一定的高溫且加工成形性好。應用：工業上普通陶瓷主要用于絕緣用的電瓷、對酸堿要求較高的化學瓷、承載要求較低的結構零件用瓷等，如絕緣子、耐腐蝕容器，管道及日常生活中的裝飾瓷、餐具等。2）氧化鋁陶瓷。該陶瓷是以AL2O3為主要成分的陶瓷（AL2O3質量分數分成>45%).根據瓷坯中主晶相的不同，可分為剛玉瓷、剛玉一莫來石瓷和莫來石瓷等；也可按AL2O3的質量分數分成75瓷、95瓷和99瓷等。應用：氧化鋁瓷熔點高、硬度高、強度高、且具有良好的抗化學腐蝕能力和介質介電性能。但脆性大、抗沖擊性能和抗熱震性差，不能承受環境溫度的劇烈變化。可用于制造高溫爐的爐管、爐襯、內燃機的火花塞等，還可制造高硬度的切削刀具，又是制造熱電偶絕緣套管的良好材料。
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氧化鋯陶瓷存在三種晶型分別是單斜氧化鋯、四方氧化鋯和立方氧化鋯，并且這三種形態會隨著溫度的變化而相互轉換。在研磨運動時，隨著研磨盤和工件的相互摩擦，會使工件的溫度逐步升高，而研磨完成時，工件會逐步降溫，無疑這一溫度變化可能會影響氧化鋯晶型的變化。但是根據氧化鋯的特性，要達到1100℃才會發生轉換成四方，再冷卻過程中轉換成立方，所以只要我們控制住溫度，避免出現高溫，能避免出現這個問題。對于超薄氧化鋯陶瓷來說，容易碎裂，塌邊，由于它屬于晶體材料，太薄會導致工件無法承受研磨設備所帶來的磨削力，在摩擦擠壓等過程中發生晶體破碎是很容易的。采用新的氧化鋯陶瓷固定方式，測試出了加壓系統，固定系統的值，使工件和研磨盤達到佳貼合狀態，以至于氧化鋯陶瓷研磨時不會承受過大的磨削力而導致工件破碎。以上這些，氧化鋯陶瓷研磨加工技術難點，都是氧化鋯本身所具有的特性所帶來的。
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另一種基于混凝土斷裂力學概念的理論，即熱彈性應變能材料能裂成核并傳播以及表面新需要的能量，裂紋形成并開始擴展，從而對材料造成熱沖擊損傷。氧化鋁陶瓷廠家根據這一理論，具有良好抗熱震性的材料應符合較高的彈性模量和較低的強度。通過這種方法，可以發現上述要求與熱震破裂能力完全相反。此外，可以提高陶瓷材料的實際斷裂性能，提高材料的實際斷裂韌性，這顯然有助于提高材料的損傷能力。此外，還存在一定數量的微裂紋，這對提高熱震損傷性能有很大幫助。例如，對于孔隙率為10%至20%的密度陶瓷，熱膨脹裂紋的形成通常受到孔隙阻力的影響，鈍化裂紋和孔隙的存在有助于降低應力集中。作為氧化鋯陶瓷材料，它具有高溫力學性能、高熔點、化學穩定性和熱穩定性。因此，它經常在高溫條件下使用，因此其熱沖擊性能也是其性能的關鍵指標。
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同時，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黑情況的出現。另外，通過改善黑色氧化鋁陶瓷表面的粗糙度也是一項有效的措施。改善氧化鋁陶瓷斷裂韌性的方式非常多，基本的一個思路是讓材料內部出現長柱狀晶粒，本方法是通過在α-Al2O3中加入燒結助劑來實現的，長柱狀晶粒在材料內部起到了纖維增強的作用，在斷裂過程中可能會出現橋接和拔出等增韌機制。同時，經歷的這種顯微結構會導致出現穿晶斷裂的方式，斷裂能比沿晶斷裂的方式更大，因此，表現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℃下燒結時，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，經過高溫燒結，即可在組織內部原位生成柱狀晶，這樣柱狀晶起到了纖維或晶須的強韌化作用。