氧化铝陶瓷的制作工艺

　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、将 0.01-0.5wt%的氧化镁粉末、0.01-0.2wt%氧化钇粉末与氧化铝粉末调制成混合粉末；

2、将占总量1-10%的聚乙烯醇添加剂以水溶液形式加入到前面调制成的混合粉料中；

3、将所得的混合物加入粘结剂，制成适用于注射模塑成形的混炼物，其中，粘结剂和聚乙烯醇合计量为总体积35-70% ；

4、所得的混炼物进行注射成型，加热温度为80-200℃,压力为50-200MPa；

5、注射成型后的产物脱除粘结剂和聚乙烯醇温度为1000-1200℃。脱除粘结剂的氧化铝耐磨陶瓷素坯，在1650-1950℃温度下烧结。

制备的陶瓷材料的体积密度为3.96g/cm3，维氏硬度1660-1930,总透过率介于95-98%之间。

氧化铝的主要成分为Al2O3。是一种难溶于水的白色固体。无臭、无味、质轻，极硬，耐磨，耐高温的陶瓷。通常常将其烧制成球衬、衬板、衬片，管道，橡胶复合板，填料球（粉）……，以及各种特定的形状。用于需要耐腐蚀、耐高温的场合以及作为研磨、抛光、填充物使用。

二、阴乾：阴乾速度依作品、厚薄及气候定气约周左右若需加速乾燥坯先用电扇吹至表面变色排放於电窑内10～20安培数持温200度C窑温烘乾窑盖需约20公使土坯内蒸汽排

三、素烧：土坯呈皮革硬度使用光滑石、汤匙、灯泡、、等表面光滑器物打磨坯体使其表面光滑素烧釉窑外纸、木屑、树枝、树叶、稻壳、甘蔗等材料利用烧烟熏染作品使坯体表面转变黑且光亮效亦用锡箔纸作品与木屑包裹放入电窑内烧至500度C即达熏烧效

四、釉彩：坯体经素烧高温釉烧釉彩颜料涂於坯体经第三窑烧才完（※釉彩用低温【700～900度C】处理且釉彩原料含铅所用釉采制造食用器皿需特别注意安全性

五、釉彩：先些特别颜色料画坯体再釉釉烧使作品呈现特别效

陶瓷制作讲您更疑问关注齐家论坛

℃的温度下煅烧制成α-氧化铝，粉碎至D50小于1.0μm

b、制备氢氧化铝与拟薄水铝石混合物

将铝的摩尔比为0.1~5的氢氧化铝与拟薄水铝石混合研磨至D50小于1.5μm

c、制备悬浮液按α-氧化铝中的铝与b步骤的混合物中铝的摩尔比为0.05~0.8的比例，将

α-氧化铝微粉加入b步骤制备混合物中，加水配制成固体重量含量为20%~50

%的悬浮液

d、制备凝胶体颗粒向由c制备的悬浮液中加入占悬浮液中总氧化铝重量的2%~35%的选自氧化镁、氧化铁、氧化钙、氧化硅中的一种或几种的氧合物加热悬浮液至60~90

℃，控制PH值为1~3，搅拌形成凝胶体将凝胶在干燥箱中干燥后破碎成

0.5~1.5mm的颗粒

e、制备微晶氧化铝陶瓷颗粒将凝胶体颗粒在1250℃~1650℃温度下烧结2~6小时按照研磨材料的要求破碎，制备出微晶氧化铝陶瓷颗粒。

氧化铝粉体制备

将入厂的氧化铝粉按照不同的产品要求与不同成型工艺制备成粉体材料。粉体粒度在1μm以下，若制造高纯氧化铝陶瓷制品除氧化铝纯度在99．99%外，还需超细粉碎且使其粒径分布均匀。采用挤压成型或注射成型时，粉料中需引入粘结剂与可塑剂，一般为重量比在10－30%的热塑性塑胶或树脂?有机粘结剂应与氧化铝粉体在150－200温度下均匀混合，以利于成型操作。采用热压工艺成型的粉体原料则不需加入粘结剂。若采用半自动或全自动干压成型，对粉体有特别的工艺要求，需要采用喷雾造粒法对粉体进行处理、使其呈现圆球状，以利于提高粉体流动性便于成型中自动充填模壁。此外，为减少粉料与模壁的摩擦，还需添加1～2%的润滑剂，如硬脂酸，及粘结剂PVA。

欲干压成型时需对粉体喷雾造粒，其中引入聚乙烯醇作为粘结剂。上海某研究所开发一种水溶性石蜡用作Al203喷雾造粒的粘结剂，在加热情况下有很好的流动性。喷雾造粒后的粉体必须具备流动性好、密度松散，流动角摩擦温度小于30℃。颗粒级配比理想等条件，以获得较大素坯密度。

氧化铝陶瓷成型方法

氧化铝陶瓷制品成型方法有干压、注浆、挤压、冷等静压、注射、流延、热压与热等静压成型等多种方法。近几年来国内外又开发出压滤成型、直接凝固注模成型、凝胶注成型、离心注浆成型与固体自由成型等成型技术方法。不同的产品形状、尺寸、复杂造型与精度的产品需要不同的成型方法。

（2）与基体氧化铝形成固溶体。

（3）与基体氧化铝通过固相反应生长出新的复合相。

其他因素

其它因素主要包括炉内气氛、烧结过程中是否加压等。早在 1962 年，Coble就讨论了不同气氛对烧结的影响。指出掺杂 质量含量为0.25%MgO 的 Al2O3 在氢气和氧气中可烧结到理论密度，而在空气、氮气或氩气中不能。压力的存在有助于气孔的排空，促进样品的致密。同时，对于无压烧结的样品，气氛对氧化铝材料的密度也有重要影响，不同气氛下样品的晶粒大小，尺寸分布，晶粒的长径比等，都出现显著差异。氮气氛下烧结的样品，晶粒长径比更大，尺寸更小，粒度分布也更窄。陶瓷的制备过程，有着复杂的作用机理和影响方式，制备过程中每一个步骤都可能极大的影响到烧结和显微结构。因此控制好制备过程中的工艺参数，或者通过引进和研发新的工艺方法以获得理想结果，一直是材料工作者努力的方向。

微晶氧化铝陶瓷在各行业的应用现状

微晶氧化铝陶瓷具有高强度、高硬度、耐磨损、耐腐蚀、耐高温及高绝缘、低介电损耗、电性能稳定等特性，是先进陶瓷材料中应用领域最广、用量最大、发展潜力最大的一种新型工业材料。全球范围内的能源紧张和生态环境保护意识的增强，促进了微晶氧化铝陶瓷快速发展。

微晶氧化铝陶瓷发展趋势

我国先进陶瓷材料经过50余年的发展，在新产品开发、产业化等方面显示出强劲的势头。氧化铝陶瓷作为先进陶瓷中应用最广的一种材料，伴随着整个行业的发展呈现以下发展趋势：

（1）技术装备水平将快速提高：计算机技术和数字化控制技术的发展促进了先进陶瓷材料工业的技术进步和快速发展，诸如自动控制连续烧结窑炉、大功率大容量研磨设备、高性能制粉造粒设备、等净压成型设备等先进的成套设备有利地推动了行业整体水平的提高，同时在生产效率、产品质量等方面也都明显改善。

（2）产品质量水平不断提高：国内微晶氧化铝陶瓷制品从无到有，产业规模从小到大，产品质量从低到较高，经历了一个快速发展的历程。仅以作为研磨介质的氧化铝制品为例，其某些品种或规格的产品已经接近或达到进口产品先进水平，在许多领域已经能够全面替代价格较高的氧化锆产品并且随着制造技术的发展和近净尺寸成型、低温烧结及高效冷加工技术的不断成熟，微晶氧化铝陶瓷制品的质量将进一步提高。

（3）产业规模将迅速扩大：微晶氧化铝陶瓷制品作为其它行业或领域的基础材料，受着其它行业发展水平的影响和限制。从目前氧化铝陶瓷的应用情况看，应用范围越来越宽，用量越来越大。特别是在防磨工程和建筑陶瓷生产方面的用量增加将更为显著。

结束语

总之，微晶氧化铝陶瓷具有稳定的理化性能和十分优异的电性能，近年来在各个领域得到了较为广泛的应用。随着科学技术的发展、制造水平的提高，对氧化铝陶瓷性能也不断提出新的要求，在《中国高新技术产品目录》的高能功能陶瓷、结构陶瓷中，氧化铝陶瓷基片、铬氧化铝陶瓷、微晶氧化铝陶瓷耐磨材料以及其他以氧化铝为主要原料的各种陶瓷材料与制品均收录其中。氧化铝陶瓷新材料的研究、开发与应用将是今后的热点, 同时各种高性能的氧化铝陶瓷新材料、新产品、新技术也将不断涌现。

2、采用Al2O3 微粉或金刚石磨膏进行研磨抛光。

3、需要用施釉的方法(适合对表面光滑度要求很高的产品)。

4、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。

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。