唐山工業陶瓷加工廠
發布時間:2022-11-03 01:45:19
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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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普通型氧化鋁陶瓷系按Al2O3含量不同分為99瓷、95瓷、90瓷、85瓷等品種,有時Al2O3含量在80%或75%者也劃為普通氧化鋁陶瓷系列。其中99氧化鋁瓷材料用于制作高溫坩堝、耐火爐管及特殊耐磨材料,如陶瓷軸承、陶瓷密封件及水閥片等;95氧化鋁瓷主要用作耐腐蝕、耐磨部件;85瓷中由于常摻入部分滑石,提高了電性能與機械強度,可與鉬、鈮、鉭等金屬封接,有的用作電真空裝置器件。氧化鋁陶瓷廠家談氧化鋁陶瓷的粉體制備。將入氧化鋁陶瓷廠家的氧化鋁粉按照不同的產品要求與不同成型工藝制備成粉體材料。粉體粒度在1μm以下,若制造高純氧化鋁陶瓷制品除氧化鋁純度在99.99%外,還需超細粉碎且使其粒徑分布均勻。采用擠壓成型或注射成型時,粉料中需引入粘結劑與可塑劑,一般為重量比在10-30%的熱塑性塑膠或樹脂有機粘結劑應與氧化鋁粉體在150-200溫度下均勻混合,以利于成型操作。

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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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采用熱壓工藝成型的粉體原料則不需加入粘結劑。若采用半自動或全自動干壓成型,對氧化鋁陶瓷粉體有特別的工藝要求,需要采用噴霧造粒法對粉體進行處理、使其呈現圓球狀,以利于提高粉體流動性便于成型中自動充填模壁。此外,為減少粉料與模壁的摩擦,還需添加1~2%的潤滑劑,如硬脂酸,及粘結劑PVA。欲干壓成型時需對粉體噴霧造粒,其中引入聚乙烯醇作為粘結劑。上海某研究所開發一種水溶性石蠟用作Al203噴霧造粒的粘結劑,在加熱情況下有很好的流動性。噴霧造粒后的粉體需要具備流動性好、密度松散,流動角摩擦溫度小于30℃。顆粒級配比理想等條件,以獲得較大素坯密度。

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將顆粒狀陶瓷坯體致密化并形成固體材料的技術方法叫燒結。燒結即將坯體內顆粒間空洞排除,將少量氣體及雜質有機物排除,使顆粒之間相互生長結合,形成新的物質的方法。燒成使用的加熱裝置廣泛使用電爐。除了常壓燒結即無壓燒結外,還有熱壓燒結及熱等靜壓燒結等。連續熱壓燒結雖然提高產量,但設備和模具費用太高,此外由于屬軸向受熱,制品長度受到限制。熱等靜壓燒成采用高溫高壓氣體作壓力傳遞介質,具有各向均勻受熱之優點,很適合形狀復雜制品的燒結。由于結構均勻,材料性能比冷壓燒結提高30~50%。比一般熱壓燒結提高10-15%。因此,一些高附加值氧化鋁陶瓷產品或國防軍工需用的特殊零部件、如陶瓷軸承、反射鏡、核燃料及槍管等制品、場采用熱等靜壓燒成方法。此外,微波燒結法、電弧等離子燒結法、自蔓延燒結技術亦正在開發研究中。

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3)碳化硅陶瓷。碳化硅陶瓷的特點是高溫強度大,具有很高的熱傳導能力,耐磨、耐蝕、抗蠕變性能高,常被用做國防、宇航等科技領域中的高溫燒結材料,即用于制造火箭尾噴管的噴嘴、澆注金屬用的喉嘴及熱電偶套管、爐管等高溫零件。應用:由于熱傳導能力高,還可用于制造氣輪機的葉片、軸承等高溫強度零件,以及用做高溫熱交換器的材料、核燃料的包封材料等。4)氧化鋰陶瓷。氧化鋰陶瓷制品的主晶相為鋰霞石(Li2O·Al2O3·2SiO2)和鋰輝石(Li2O·Al2O3·4SiO2),其特點是熱膨脹系數低(100~1000℃范圍內為-0.03×10/℃~ 4.08×10/℃),抗熱震性良好。Li2O是一種網絡外體氧化物,有加強玻璃網絡的作用,可有效提高玻璃的化學穩定性。