氧化铝陶瓷是如何成型制作的呢
1干压成型:氧化铝陶瓷干压成型技术仅限于形状单纯且内壁厚度超过1mm,长度与直径之比不大于4∶1的物件。成型方法有单轴向或双向。压机有液压式、机械式两种,可呈半自动或全自动成型方式。压机最大压力为200Mpa.产量每分钟可达15~50件。由于液压式压机冲程压力均匀,故在粉料充填有差异时压制件高度不同。而机械式压机施加压力大小因粉体充填多少而变化,易导致烧结后尺寸收缩产生差异,影响产品质量。因此干压过程中粉体颗粒均匀分布对模具充填非常重要。充填量准确与否对制造的氧化铝陶瓷零件尺寸精度控制影响很大。粉体颗粒以大于60μm、介于60~200目之间可获最大自由流动效果,取得最好压力成型效果。
2注浆成型法:注浆成型是氧化铝陶瓷使用最早的成型方法。由于采用石膏模、成本低且易于成型大尺寸、外形复杂的部件。注浆成型的关键是氧化铝浆料的制备。通常以水为熔剂介质,再加入解胶剂与粘结剂,充分研磨之后排气,然后倒注入石膏模内。由于石膏模毛细管对水分的吸附,浆料遂固化在模内。空心注浆时,在模壁吸附浆料达要求厚度时,还需将多余浆料倒出。为减少坯体收缩量、应尽量使用高浓度浆料。
氧化铝陶瓷浆料中还需加入有机添加剂以使料浆颗粒表面形成双电层使料浆稳定悬浮不沉淀。此外还需加入乙烯醇、甲基纤维素、海藻酸胺等粘结剂及聚丙烯胺、阿拉伯树胶等分散剂,目的均在于使浆料适宜注浆成型操作。
1、要自制备1mm的氧化铝陶瓷基片可以采用轧膜法,热压铸法和有机料浆流延法。
2、轧膜法的优点是工艺简便,缺点是反复轧膜,常会引入少量杂质。热压铸法生产工序简单,效率高,缺点是影响使用寿命,易增加合金的含铁量。有机料浆流延法的优点是粘度低,溶剂挥发快,干燥时间短,缺点是对粉料颗粒的湿润性能较差、挥发慢。
1、采用Al2O3 微粉或金刚石磨膏进行研磨抛光
2、采用激光加工以及超声波加工研磨及抛光
3、用比氧化铝还要硬的金刚石、碳化硅等由粗到细逐级进行研磨
4、需要用施釉的方法(适合对表面光滑度要求很高的产品)
5、用离子注入法对材料表面进行加工,离子注入陶瓷是对现有增韧机理的补充,是对制备好的陶瓷产品的深加工。
氧化铝陶瓷是一种以Al₂O₃为主要原料,以刚玉为主晶相的陶瓷材料.因其具有机械强度高,硬度大,高频介电损耗小,高温绝缘电阻高,耐化学腐蚀性和导热性良好等优良综合技术性能等优势。氧化铝是世界上仅次于金刚石的最坚硬物质。基于氧化铝的特性他在陶瓷中的作用主要是:耐磨性、增大强度、形成表面复合涂层,这种涂层可是使基体表面的机械、物理和化学性能得到提高,赋予基体表面新的力学、热学、光学、电磁学和催化敏感等功能。达到材料表面改性和功能化的目的。
氧化铝在陶瓷中的作用:
氧化铝粉末常用作色层分析的媒介物。
2004年8月,在美国3M公司任职的科学家开发出以铝及稀土元素化合成的合金制造出称为transparentalumina的强化玻璃。
红宝石、蓝宝石的主成份皆为氧化铝,因为其它杂质而呈现不同的色泽。红宝石含有氧化铬而呈红色,蓝宝石则含有氧化铁及氧化钛而呈蓝色。
在铝矿的主成份铁铝氧石中,氧化铝的含量最高。工业上,铁铝氧石经由Bayerprocess纯化为氧化铝,再由Hall-Heroultprocess转变为铝金属。
氧化铝是金属铝在空气中不易被腐蚀的原因。纯净的金属铝极易与空气中的氧气反应,生成一层薄的氧化铝薄膜覆盖在暴露于空气中铝表面。这层氧化铝薄膜能防止铝被继续氧化。这层氧化物薄膜的厚度和性质都能通过一种称为阳极处理(阳极防腐)的处理过程得到加强。
氧化铝陶瓷片是以氧离子构成的密排六方结构,而铝离子填充于三分之二的八面体间隙中,这是与天然刚玉相同稳定的α- Al2O3结构,因此氧化铝陶瓷片具有高熔点、高硬度,具有优良的耐磨性能。
氧化铝陶瓷片氧化铝含量高,结构比较致密,具有特殊的性能,故称为特种陶瓷。
氧化铝陶瓷片,用于需要导热、散热、绝缘、耐高温、耐高电压击穿的电子电气领域,热传导系数高,稳定性好。而氧化铝陶瓷片是一种高导热,高绝缘的一款材料。
(1)预烧料随着研磨时间的延长,制品烧结密度有明显增加。在同一烧结温度下,不同研磨时间,可使制品体积密度有明显差别。
(2)在1600℃下烧成时,预烧料研磨时间的长短对制品的体积密度和线收缩率有较大影响;而随着烧成温度的逐渐提高,这种影响逐渐减弱,如在1850℃下烧成时,影响很小。
(3)预烧料研磨时间达到一定时间后,再继续延长,对制品的体积密度增加作用不大,故研磨时间应在一定的时间范围内。有研究表明:研磨40h以上,浆料颗粒均小于5μm,制品的刚玉晶粒呈细小柱状,说明再结晶作用不很强烈;而研磨120h的浆料几乎全部小于2/μm,其中小于1/μm的约50%,制品的刚玉晶粒则呈粗大柱状,比前者晶粒大1倍。
因此,研磨必须达到一定时间,使浆料中小于1/μm的含量近50%,有利于坯体的烧结和再结晶。