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氧化铝陶瓷的制作工艺

2015-12-12 16:26:52点击:

   氧化铝陶瓷目前分为高纯型与普通型两种。高纯型氧化铝陶瓷系Al2O3含量在99.9%以上的陶瓷材料,由于其烧结温度高达1650-1990℃,透射波长为1~6μm,普通制成熔融玻璃以取代铂坩埚:应用其透光性及可耐碱金属腐蚀性用作钠灯管;在电子工业中可用作集成电路基板与高频绝缘材料。其中99氧化铝瓷材料用于制造高温坩埚、耐火炉管及特殊耐磨材料,如陶瓷轴承、陶瓷密封件及水阀片等;95氧化铝瓷主要用作耐腐蚀、耐磨部件;85瓷中由于常掺入部分滑石,进步了电性能与机械强度,可与钼、铌、钽等金属封接,有的用作电真空装置器件。

  其制造工艺如下:  
   粉体制备:   将入厂的氧化铝粉按照不同的产品恳求与不同成型工艺制备成粉体材料。粉体粒度在1μm微米以下,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,普通为重量比在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参与粘结剂。若采用半自动或全自动干压成型,对粉体有特别的工艺恳求,需求采用喷雾造粒法对粉体中止处置、使其呈现圆球状,以利于进步粉体活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。近年来上海某研讨所开发一种水溶性石蜡用作Al2O3喷雾造粒的粘结剂,在加热情况下有很好的活动性。喷雾造粒后的粉体必需具备活动性好、密度涣散,活动角摩擦温度小于30℃。颗粒级配比理想等条件,以获得较大素坯密度。  
      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。不同的产品外形、尺寸、复杂外型与精度的产品需求不同的成型方法。 
    注浆成型法:注浆成型是氧化铝陶瓷运用最早的成型方法。由于采用石膏模、本钱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,再参与解胶剂与粘结剂,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,在模壁吸附浆料达恳求厚度时,还需将多余浆料倒出。为减少坯体收缩量、应尽量运用高浓度浆料。 
      烧成技术:   将颗粒状陶瓷坯体致密化并构成固体材料的技术方法叫烧结。烧结行将坯体内颗粒间空泛扫除,将少量气体及杂质有机物扫除,使颗粒之间相互生长别离,构成新的物质的方法。