熱等靜壓燒成采用高溫高壓氣體作壓力傳遞介質(zhì),具有各向均勻受熱之***,很適合形狀復(fù)雜制品的燒結(jié)。由于結(jié)構(gòu)均勻,材料性能比冷壓燒結(jié)提高30~50%。比一般熱壓燒結(jié)提高10-15%。因此,一些高附加值氧化鋁陶瓷產(chǎn)品或需用的特殊零部件、如陶瓷軸承、反射鏡、核燃料及管等制品、場(chǎng)采用熱等靜壓燒成方法。此外,微波燒結(jié)法、電弧等離子燒結(jié)法、自蔓延燒結(jié)技術(shù)亦正在開(kāi)發(fā)研究中。[1]精加工與封裝工序有些氧化鋁陶瓷材料在完成燒結(jié)后,尚需進(jìn)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(rùn)滑性。由于氧化鋁陶瓷材料硬度較高,需用更硬的研磨拋光磚材料對(duì)其作精加工。如SIC、B4C或金剛鉆等。通常采用由粗到細(xì)磨料逐級(jí)磨削,終表面拋光。一般可采用<1μm微米的Al2O3微粉或金剛鉆膏進(jìn)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。[1]氧化鋁陶瓷強(qiáng)化工藝為了增強(qiáng)氧化鋁陶瓷,提高其力學(xué)強(qiáng)度,國(guó)外新推一種氧化鋁陶瓷強(qiáng)化工藝。該工藝新穎簡(jiǎn)單,所采取的技術(shù)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(xué)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。醫(yī)療領(lǐng)域中,氧化鋁陶瓷可制作人造關(guān)節(jié)、牙齒修復(fù)材料等,具有良好的生物相容性。湖南高純陶瓷定制
等離子噴涂氧化鋁陶瓷涂層研究現(xiàn)狀及展望1等離子噴涂氧化鋁涂層的研究氧化鋁陶瓷涂層大致經(jīng)歷了氧化鋁涂層、氧化鋁-氧化鈦涂層和納米氧化鋁涂層等階段,粉末從微米級(jí)向納米級(jí)細(xì)化,從單一成分向復(fù)合化發(fā)展,涂層結(jié)構(gòu)由單層過(guò)渡到多層或梯度漸變層。利用等離子噴涂氧化鋁制備結(jié)構(gòu)復(fù)合涂層和功能梯度涂層,是國(guó)內(nèi)外研究陶瓷涂層微觀**、耐磨損、耐腐蝕和耐高溫氧化等性能的熱點(diǎn)方向之一。常規(guī)氧化鋁涂層**和性能研究初期表明,等離子噴涂出氧化鋁陶瓷涂層呈片層狀,有少量孔隙、微裂紋及雜質(zhì),氧化鋁的典型晶體結(jié)構(gòu)為穩(wěn)定相α-Al2O3,等離子噴涂后涂層中α-Al2O3均減少,主要以亞穩(wěn)定相γ-Al2O3存在。氧化鋁涂層可用作常溫下的低應(yīng)力磨粒磨損、硬面磨損、耐多種化工介質(zhì)和化工氣體腐蝕、耐氣蝕和沖蝕涂層,還用于高溫下的耐燃?xì)鈿馕g、熱障、高溫可磨耗涂層和高溫發(fā)射涂層。氧化鋁陶瓷材料有質(zhì)脆、對(duì)應(yīng)力集中和裂紋敏感、抗熱震性差等固有弱點(diǎn),與金屬材料的熱物理性能(如膨脹系數(shù)、彈性模量、熱導(dǎo)率等)差別大,等離子普通涂層本身結(jié)合強(qiáng)度低、孔隙率高,在高溫差環(huán)境下,普通涂層很容易出現(xiàn)開(kāi)裂甚至剝落。為此,設(shè)計(jì)梯度涂層。潮州透明陶瓷供應(yīng)氧化鋁陶瓷的硬度達(dá)到莫氏硬度 8-9 級(jí),可加工寶石、玻璃等材料。
此外,通過(guò)添加氧化鎂、氧化鈣、氧化鈉、氧化鉿及氧化鉀為燒結(jié)助劑,并對(duì)混合成型后的陶瓷坯體先在1400℃~1500℃下進(jìn)行常壓燒結(jié),實(shí)現(xiàn)氧化鋁陶瓷的均勻致密化和控制氧化鋁的晶粒尺寸,然后在1300℃~1350℃、100mpa~200mpa下進(jìn)行熱等靜壓燒結(jié),以此獲得高均一性、高致密、度、高硬度、高耐磨性能的氧化鋁陶瓷。(2)上述氧化鋁陶瓷的斷裂韌性較高,能夠作為陶瓷軸承使用,且能夠解決軸套與軸芯不配套的問(wèn)題。(3)上述氧化鋁陶瓷的制備方法工藝簡(jiǎn)單,易于工業(yè)化生產(chǎn)。一實(shí)施方式的氧化鋁陶瓷,由上述實(shí)施方式的氧化鋁陶瓷的制備方法制備得到。上述氧化鋁陶瓷的致密度高、強(qiáng)度高、硬度高且耐磨性能好,能夠作為陶瓷軸承。一實(shí)施方式的陶瓷軸承,由上述實(shí)施方式的氧化鋁陶瓷加工處理后得到。以下為具體實(shí)施例部分:實(shí)施例1本實(shí)施例的氧化鋁陶瓷的制備過(guò)程具體如下:(1)按質(zhì)量百分含量計(jì),稱取如下原料:%al2o3、%zro2和%燒結(jié)助劑,其中,燒結(jié)助劑為%mgo、%cao、%na2o、%hf2o及%k2o的混合物。然后將上述原料與氧化鋯球及酒精按質(zhì)量比為1∶2∶1混合,并在高能球磨機(jī)中進(jìn)行濕磨48h,再在60℃下干燥24h,然后過(guò)300目篩網(wǎng),得到陶瓷粉體。(2)將陶瓷粉體進(jìn)行冷等靜壓成型。
3、發(fā)泡法發(fā)泡法是一種通過(guò)向氧化鋁陶瓷漿料中加入起泡劑,或者通過(guò)快速攪拌將氣體引入到陶瓷坯體,然后再經(jīng)過(guò)燒結(jié)獲得多孔氧化鋁陶瓷材料的方法。與有機(jī)泡沫浸漬法相比,發(fā)泡法可以制備出小孔徑的閉口氣孔,通過(guò)控制發(fā)泡劑的用量和發(fā)泡時(shí)間等因素,可以得到所需孔徑尺寸的多孔氧化鋁陶瓷。常用的發(fā)泡劑有碳化鈣、氫氧化鈣、雙氧水等。圖2多孔氧化鋁陶瓷SEM圖發(fā)泡法***是:工藝較為簡(jiǎn)單、成本也很低;缺點(diǎn)是:氣體的產(chǎn)生不能精確控制,孔徑大小不均勻,氣孔密度無(wú)法控制。氧化鋁陶瓷的環(huán)保特性符合現(xiàn)代工業(yè)對(duì)可持續(xù)發(fā)展的要求,減少了對(duì)環(huán)境的污染。
該方法制備出的多孔氧化鋁陶瓷為聯(lián)通孔結(jié)構(gòu),通過(guò)控制漿料中冰晶的生長(zhǎng)方向,可以得到定向分布的孔洞,終燒結(jié)成為具有相應(yīng)結(jié)構(gòu)的多孔氧化鋁陶瓷。冷凍干燥法***是:以水為造孔劑,引入的添加劑較少,對(duì)環(huán)境不會(huì)造成任何污染,材料的孔隙率可以通過(guò)改變漿料的固含量進(jìn)行調(diào)整,是一種綠色**的工藝,可用于高定向、高氣孔率多孔材料的制備。6、凝膠注模成型工藝凝膠注模成型工藝首先在有機(jī)單體和交聯(lián)劑的混合溶液中加入氧化鋁陶瓷粉體制備懸浮液,然后加入引發(fā)劑和催化劑,通過(guò)有機(jī)單體的聚合和交聯(lián)反應(yīng)使懸浮液固化成型。采用先進(jìn)的成型技術(shù)可以制造出復(fù)雜形狀的氧化鋁陶瓷部件。浙江光伏陶瓷塊
等離子噴涂氧化鋁陶瓷涂層,可提升航空發(fā)動(dòng)機(jī)葉片的耐高溫性能。湖南高純陶瓷定制
氧化鋁陶瓷的制備工藝精細(xì)流程:制備氧化鋁陶瓷首先要精選高純度的氧化鋁粉末,粉末粒徑通常在微米甚至納米級(jí)別,這直接影響陶瓷的致密性。接著,通過(guò)添加適量的添加劑(如二氧化鈦 TiO?等)來(lái)改善燒結(jié)性能,采用干壓、等靜壓等成型方法塑造坯體。隨后進(jìn)入高溫?zé)Y(jié)環(huán)節(jié),溫度精細(xì)控制在 1600℃ - 1800℃之間,時(shí)間持續(xù)數(shù)小時(shí),促使粉末顆粒充分融合、致密化。燒結(jié)后的制品還要經(jīng)過(guò)精細(xì)研磨、拋光等后處理工序,以達(dá)到所需的尺寸精度與表面光潔度,滿足不同應(yīng)用場(chǎng)景。湖南高純陶瓷定制