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高鋁瓷球燒結問題

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高鋁瓷球燒結問題

前言 ?

?燒結對高鋁瓷球的密度及結構影響很大,并進而影響到產品的性能。一般認為獲得微晶結構有利于提高瓷球性能,因此,有人主張采用高溫快速燒結。當然還要根據產品的大小和厚薄來確定具體的工藝,一般大型和厚胎制品升溫速度要慢,時間要長,否則易產生開裂現象。以下是高溫燒結對高鋁瓷球性能的因素問題分析。也可以理解標題為高鋁瓷球燒結問題的分析講解。

燒成制度的影響

? 采用兩種燒成制度進行實驗,第一是表示通常的燒成制度;第二是以每分鐘10℃速率升溫到850℃試樣開始產生收縮為止,然后再控制升溫速率,使試樣以恒定的收縮率進行燒成。 ? ? ?

? 從實驗結果可以看出,通常的燒成制度不夠理想,在1530℃時才能得到相對密度為99.o%的坯體,晶粒尺寸為0.2~4μm??刂粕濾俾實納粘芍貧冉蝦?,在1445℃就可以得到相對密度為99.3%的坯體,晶粒尺寸為1~1.5μm。這是由于實驗2按照收縮的情況來控制升溫速率,不會使早期致密化的速率過大,也不會過早地封閉氣孔,氣體不會排不出來。

燒成氣氛的影響

? 對燒結致密性來說,氧的氣壓愈低愈有利于燒結。以在氬氣中燒結最好,其次是在氫氣、氨氣、氧氣、氮氣和空氣中。對其晶粒長大的作用來說,以在氨氣中最顯著,其次是在氫氣、氧氣、氮氣、空氣和氬氣中。從坯體的致密性和晶粒長大的情況進行綜合分析,顯然,應以在氬氣中燒結為最佳,其次是在空氣中燒結。

成型方法的影響

? 不同的成型方法對高鋁瓷球的燒結性能影響也不同。一般來說,注漿成型的坯子難以燒結。等靜壓成型的坯子容易燒結,致密性好,性能也好,而且能降低50~100℃的燒結溫度。熱壓法更能在較低的溫度下燒結,而且能獲得接近于理論密度的制品。???

添加劑對燒結性能的影響

? 高鋁瓷球實際上是很難燒結的,而且溫度高,達到1800℃。但是根據產品的不同性能,加入不同類型和不同量的添加劑,可以降低燒成溫度,促進燒結。添加劑可以分為兩類:一類能與Al2O3生成固溶體,一類能形成液相。 第一類添加劑如:TiO2、Cr2O3、Fe2O3和MnO2等,這類氧化物的晶格常數與Al2O3相接近,能與之生成固溶體,由于變價作用產生缺陷,活化晶格,促進燒結。加入量0.5%~1.0%,可降低燒結溫度150~200℃。 第二類添加劑如高嶺土、石英、氧化鈣、氧化鎂等。你與其他添加劑生成二元、三元或更復雜的低共融物(液相),因液相對固相表面濕潤能力與表面張力作用,使固相粒子靠近并填充氣孔。在燒結過程中,有缺陷的細小晶體表面活性大,溶解度也大,小晶體不斷長大,氣孔減少,出現重結晶,一般不超過100微米,對材料的強度和性能有利。加入量視氧化鋁的不同種類而異。


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