氧化铝陶瓷制备要点总结是什么?
通常在Al2O3中加入适当的烧结添加剂,以降结温度,改善氧化铝陶瓷微观结构,高温氧化铝陶瓷衬板,达到高密度和低孔隙率,氧化铝陶瓷球,从而提高其强度和韧性,进而达到在较低温度下获得性能优异的陶瓷的目的。添加剂一般可分为两类:一类是与Al2O3形成固溶体,Al2O 3一般是变价氧化物,主要包括二氧化钛、三氧化二铬、三氧化二铁和二氧化锰;二是能产生液相,降结温度,促进Al2O3的烧结,主要包括高岭土,二氧化硅、氧化钙、氧化镁等。
氧化铝陶瓷加工硬度与加工脆性?
陶瓷都有个共性,即硬度大,但非常脆,所以加工难度很大。氧化铝陶瓷是指氧化铝含量高于99%的工程陶瓷,根据规定,氧化铝陶瓷材料硬度、强度高、膨胀系数低、并且绝缘、耐磨、耐腐蚀,在机械制造、航空航天、精密仪表、石油化工等领域有广泛的应用。
氧化铝陶瓷零件通常采用等静压烧结成型,由于烧结常常会带来变形和收缩,一般都需要进一步精加工来保证零件的尺寸精度和形状精度。但氧化铝陶瓷材料一般弹性模量相当大、硬度高、脆性大,裂纹敏***强,因此,其机械加工难度主要表现在加工硬度和加工脆性上。
AL203主要有α、β、γ三种结晶形态,其中α-AL203结晶形态中稳定,1300℃时I3和γ结晶几乎完全转变为α结晶。在α-AL203结晶形态中铝离子与氧离子形成的原子键多为共价键、离子键或是它们的混合键,因此原子间的结合能很高且具有很强的方向性,其具体表现为材料脆性大、塑性变形小、易产生裂纹。
其硬度相当于碳化物硬质合金的硬度,比钢高好几倍,通常高纯度氧化铝陶瓷密度可达3980(Kg-m4),抗拉强度达260(MPa),弹性模量在350-400(GPa)之间,抗压强度为2930(MPa),特别是其硬度可达99HRA。
通常情况下氧化铝陶瓷的显微***为等轴晶粒,是由离子键或共价键所组成的多晶结构,因此断裂韧性较低,在外部载荷的作用下,应力会使陶瓷表面产生细微的裂纹,而裂纹则会快速扩展而出现脆性断裂,因此在氧化铝陶瓷切削过程中,经常会出现崩豁现象,即在陶瓷表面出现崩裂的小豁口
氧化铝陶瓷在陶瓷中都有什么作用?
陶瓷材料为无机非金属材料,通常是指硅酸盐,金属与非金属元素的化合物,工业上分为三大类;传统陶瓷,特种陶瓷,金属陶瓷。氧化铝陶瓷是特种陶瓷。而特种陶瓷主要成分是人工氧化物,碳化物,氮化物和硅化物的烧结材料,常用作工业上耐热,耐蚀等零件。煅烧氧化铝陶瓷就可以使陶瓷达到特种陶瓷的性能是a-Al2O3,耐酸耐碱,是原子晶体
氧化铝陶瓷(alumina ceramics)是一种以α- Al2O3为主晶的陶瓷材料。其Al2O3含量一般在75~99.99%之间。通常习惯以配料中Al2O3的含量来分类。Al2O3含量在75%左右的为“75瓷“,含量在85%左右的为“85瓷“,含量在95%左右的为“95瓷“,含量在99%左右的为“99瓷“。
工业Al2O3是由铝钒土(Al2O3·3H2O)和硬水铝石制备的,对于纯度要求不高的,一般通过化学方法来制备。电熔刚玉即是用上述原料加碳在电弧炉内于2000~2400C熔融制得,氧化铝陶瓷,也称人造刚玉。
Al2O3有许多同质异晶体。根据研究报道过的变体有十多种,但主要有三种,即γ- Al2O3,β- Al2O3,α- Al2O3。Al2O3的晶体转化关系如下图,其结构不同,因此其性质也不同,在1300度以上的高温几乎转变为α- Al2O3。
γ- Al2O3,属尖晶石型(立方)结构,氧原子形呈立方密堆积,氧化铝陶瓷,铝原子填充在间隙中。它的密度小。且高温下不稳定,机电性能差,在自然界中不存在。由于是松散结构,因此可利用它来制造多孔用途材料。
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