陶瓷 怎样抛光打磨
要求做镜面加工。一般来说氧化铝陶瓷片加工是有一定的难度的,第一,氧化铝本身硬度较高,难以研磨尺寸。第二,氧化铝陶瓷表面吸光性较强,普通抛光难以达到镜面抛光效果。这就使得氧化铝陶瓷抛光的难度无限扩大,但是我司已经解决好这个问题。
一般来说使用平面抛光机在进行抛光氧化铝陶瓷都是采用铁盘开粗,然后用白布进行抛光,但是这种效率非常慢,往往白布抛光要经过30-40分钟后才能达到应有的镜面。这是批量加工无法接受的。其实也有其他方法,铁盘开粗后,直接用锡盘研磨出镜面,这种方法其实也有缺点,就是锡盘加工成本高,很难达到量产。最好的办法是铁盘开粗,然后用金刚石盘对产品进行研磨,这种方法是可行的。虽然成本有点高,但是重在高效率,往往几分钟就可以抛光好一批产品,是非常理理想的!
一般来说,对氧化铝陶瓷进行抛光是有一定困难的,因为氧化铝陶瓷本身硬度很高,难以研磨,还有就是氧化铝陶瓷表面吸光性较强,普通抛光难以达到效果。
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。
氧化铝陶瓷具有耐腐蚀、耐高温、耐磨损、质量轻、成本低等优点,是目前世界上生产量最大、应用面最广的工业陶瓷材料
氧化铝增韧陶瓷
在航天航空等斟防尖端技术领域和机械、冶金、化工等一般工业领域均有着广阔的应用前景,但其最致命的力学弱点便是其本身的脆性,这是由这类材料的结构特点所决定的。陶瓷材料中的化学键以共价键和离子键为主,这两类化学键都具有强的方向性和较高的结合强度,这就使得结构中难以发生显著的位错运动。因而限制了其实际应用范围的进一步推广。因此,陶瓷特别是氧化铝陶瓷的韧化变成了近年来结构陶瓷材料研究的核心课题。
氧化铝陶瓷的增韧方法:
一、氧化锆增韧
对氧化铝陶瓷的增韧是目前使用最多的增韧方法是纳米氧化增韧。当氧化铝中加入纯Zr02,粒子形成ZrO2增韧氧化铝陶瓷时,当添加含量适当时,可使韧性显著提高。其韧化效果主要来源于以下机理:1.使氧化铝晶粒基体细化。2. 氧化锆相变韧化。3.显微裂纹韧化。4. 裂纹转向与分叉。
使用高纯氧化铝陶瓷与ZrO2增韧氧化铝陶瓷力学性能对比:
99%氧化铝陶瓷 氧化锆增韧氧化铝陶瓷
密度 3.85 3.93
抗折强度 350MPa480MPa
抗压强度 3600MPa 3300MPa
硬度 1900HV 1600HV
抗冲击强度 5MPam1/2 7MPam1/2
二、晶须、纤维增韧
晶须是具有一定长径比(直径0.1—1.8 um,长35-l50um),且缺陷少的陶瓷单晶。具有很高的强度,是一种非常好的陶瓷基复合材料的增韧增强体;纤维长度较陶瓷晶须长数倍,也是一种很好的陶瓷增韧体,同时两者可复合实用。用SiC、Si3N4等晶须或C、SiC等长纤维对氧化铝陶瓷进行复合增韧。晶须或纤维的加入可以增加断裂表面,即增加了裂纹的扩展通道。当裂纹扩展的剩余能量渗入到纤维(晶须),发生纤维(晶须)的拔出、脱粘和断裂时,导致断裂能被消耗或裂纹扩展方向发生偏转等,从而使复合材料韧性得到提高。但当晶须、纤维含量较高时,由于其拱桥效应而使致密化变得困难,从而引起密度的下降和性能下降。
三、颗粒增韧
在氧化铝材料中加入一定粒度的具有高弹性模量的颗粒(如SiC、TiC、TiN等)可以在材料断裂时促使裂纹发生偏转和分又,消耗断裂能,从而提高韧性。尽管颗粒增韧效果不如晶须、纤维,但用颗粒作为增韧剂制作颗粒增韧陶瓷基复合材料,其原料混合均匀化及烧结致密化都比纤维、品须复合材料简便易行。纳米颗粒复相陶瓷是在陶瓷基体中引入纳米级的第二相增强粒子,通常小于0.3um,可使材料的室温和高温性能大幅度提高,特别是强度值,上升幅度更大。
四、 氧化铝自增韧
采用纳米氧化粉末制备的陶瓷不加增塑剂仍旧在低温下显出极好的超塑性。纳米氧化铝对改善陶瓷晶粒的形状、品界特性等起到了很好的效果。通过合理选择成分及工艺,使一部分氧化铝晶粒在烧结中原位发育成具有较高长径比的柱状晶粒,从而获得晶须的一种增韧机制。这也称为原位增韧,这种技术消除了基体相与增强相界面的不相容性,保证了基体相与增强相的热力学稳定,并使界面干净,结合良好。
另外,控制显微结构;改变晶粒形状、粒径、品界特性、气孔率等提高其断裂韧性;使用亚微细且各向分布均匀氧化铝;提高氧化铝粉纯度,改善组织结构。这些都是增加氧化铝陶瓷韧性的有效手段。
氧化铝陶瓷的氧化铝为α-氧化铝,强度非常高,表面是惰性的,几乎没有羟基,用酸对表面进行清洗,可以形成大量铝羟基。灌注的硅胶表面有大量的硅羟基,两种羟基可以反应,脱水形成Si-O-Al键,从而大大提高氧化铝陶瓷和硅胶的粘结性能。
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。