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5N高純氧化鋁在結構陶瓷件中的重要作用

   日期:2019-03-04    
 以納米氧化鋁作為陶瓷增韌劑。氧化鋁陶瓷(alumina ceramics )是一種以α-Al2O3為主晶相的陶瓷材料,由于α-Al2O3具有熔點高,硬度大,耐化學腐蝕,優良的介電性,是氧化鋁各種形態中最穩定的晶型。

用α-Al2O3為原料制備的氧化鋁陶瓷結構件材料,其機械性能、高溫性能、介電性能及耐化學腐蝕性能都是非常優異的。

氧化鋁陶瓷(alumina ceramics )是一種以α-Al2O3為主晶相的陶瓷材料,由于α-Al2O3具有熔點高,硬度大,耐化學腐蝕,優良的介電性,是氧化鋁各種形態中最穩定的晶型。用α-Al2O3為原料制備的氧化鋁陶瓷結構件材料,其機械性能、高溫性能、介電性能及耐化學腐蝕性能都是非常優異的。

影響預燒質量的因素:

預燒氧化鋁結構陶瓷件時,通常要加入適量的添加物,如硼酸鹽,氟化物、高純納米Al2O3等。添加物可以降低預燒溫度、促進晶型轉化、排除Na2O等雜質。硼酸鹽除堿效果好,但是耐高溫性能、絕緣性能、機械強度下降;氟化物可促進晶型轉變,且收縮大、活性好,由于是外來雜質,引入雜質離子;高純納米氧化鋁(UG-L100G/ UG-L100K)降低燒結溫度、白度好、純度高、抗摔性強。

結構陶瓷件中,對高純納米Al2O3的要求也很高,以醇鹽法生產的高純納米Al2O3(UG-L100G/ UG-L100K)效果好,其中純味度4N-5N,粒度小于50nm,比表10-20。

添加劑的影響:

由于Al2O3陶瓷坯體熔點高,較難燒結,若加入某種添加劑,則可以改善燒結性能,促進燒結。就添加劑來說,大致可分為以下兩大類:一類是與Al2O3生成固溶體,一類是能生成液相。第一類添加劑為變價氧化物,有高純納米氧化鋁(UG-L100G/ UG-L100K)、TiO2 、Cr2O3、Fe2O3 及MnO2等。由于其晶格常數與Al2O3的相接近,因此通常能與Al2O3生成固溶體。同時它們是變價氧化物,由于變價作用,使Al2O3瓷產生缺陷,活化晶格,促進燒結。盡管添加劑有多種,對于高純瓷件來說適合的添加劑為5N高純氧化鋁(UG-L100G/ UG-L100K)。例如,加入5-15%的5N高純氧化鋁(UG-L100G/ UG-L100K) ,可以使Al2O3瓷的燒結溫度降低50-150℃ ,增加韌性、白度、純度,不易碎瓷,并且大大節約能源, 5N高純氧化鋁不屬于外來雜質,大大提高了產品質量。另一類添加劑即由于生成液相,降低燒成溫度而促進Al2O3的燒結。這一類添加劑有高嶺土、SiO2 、CaO、MgO等。它們能與其它外加劑生成二、三元或更復雜的低共熔物。由于出現液相,即液相對固相的表面濕潤力和表面張力,使固相粒子靠緊并填充氣孔。造成熔點降低的同時,耐高溫性能下降、絕緣性能下降、機械強度下降。

因此,生成固溶體加入高純納米氧化鋁(UG-L100G/ UG-L100K)的結構陶瓷件,性能更優異。

 

 

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