如何降低氧化铝陶瓷结构件的烧结温度

作者:精细结构陶瓷厂家-东莞市诺一精密陶瓷科技有限公司 日期:2022-06-21 阅读量:

随着社会的不断发展,氧化铝陶瓷结构件以其优异的性能,被广泛应用在电子电器、机械、化工、冶金和航空航天等行业,氧化铝陶瓷在烧结中温度很高会消耗很高的成本,如何降低氧化铝陶瓷结构件的烧结温度呢?诺一精密陶瓷为您分享:


先了解下氧化铝陶瓷结构件需高温烧结的原因:

由于氧化铝自身阳离子电荷多、半径小、离子键强等特点,导致其晶格能较大,扩散系数较低。高温产生的液相较少,其烧结主要靠晶体的再结晶来完成,导致氧化铝陶瓷的烧结温度普遍较高。

高温意味着高能耗、高成本,所以降低氧化铝陶瓷的烧结温度对企业生产具有重要意义。


那么,如何降低氧化铝陶瓷结构件的烧结温度:

1、降低粉体粒度

研究表明粉体颗粒越细,缺陷越多,活性也越大,可促进烧结,制成的陶瓷强度也越高。如果粉体的粒径降低到20nm以下,则陶瓷的烧结温度能够降低到1000℃以下。

制备超细粉体是可以降低烧结温度,但是粉体的制备成本太高,且烧结体形状难以控制,不易被企业采纳。


2、添加烧结助剂

在氧化铝陶瓷的生产过程中常常会添加烧结助剂,通过改变配方设计来降低氧化铝陶瓷的烧结温度。根据其促进氧化铝陶瓷烧结的作用机理不同,可以将它们分为形成新相或固溶体的添加剂和生成液相的添加剂二大类。


3、采用特殊烧结工艺

特殊烧结工艺是指在氧化铝陶瓷的烧结过程中外加烧结驱动力,促进陶瓷的致密化,如今常见的特殊烧结工艺主要有热压烧结、热等静压烧结、微波加热烧结、微波等离子体烧结、放电等离子体烧结等。此外真空烧结、气氛烧结、电场烧结、超高压烧结、活化烧结和活化热压烧结等也可以降低烧结温度,但是由于成本太高,一般不予考虑。

热压烧结:高温下对样品施加单向压力,促进陶瓷达到全致密。对于纯氧化铝陶瓷,常规烧结需要1800℃以上的温度;而20MPa的热压烧结只需要1500℃。

热等静压烧结:对陶瓷坯体的各个方向同时施加压力的烧结,降低陶瓷的烧结温度,同时烧结得到的陶瓷结构均匀、性能好。

微波加热法烧结:利用微波与陶瓷间的相互作用,因为介电作用使陶瓷内部和表面同时烧结。

微波等离子体烧结:与常规烧结相比,在相同的条件下能够降低烧结温度200℃,并且烧结速度快、晶粒尺寸小、机械强度高。

放电等离子烧结:利用脉冲能、脉冲压力产生的瞬间高温场来实现陶瓷内部晶粒的自发发热从而使晶粒活化,由于这种烧结方法升温、降温快、保温时间短,抑制了晶粒的生长、缩短了陶瓷的制备周期、节约了能源。、

上面这些降低氧化铝陶瓷烧结温度的方法并不是单独的,在不同条件下,起到的主导作用也是不一样的。具体生产中可互相结合使用,以期得到性能最佳的陶瓷产品。


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以上就是诺一精密陶瓷关于“如何降低氧化铝陶瓷结构件的烧结温度”的分享,部分内容来自网络,仅供参考。

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