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氧化铝陶瓷制作工艺

来源:深圳联腾达科技有限公司发表时间:2017-06-25

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,一般制成熔融玻璃以取代铂坩埚:利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。普通型氧化铝陶瓷系按Al2O3含量不同分为99瓷、95瓷、90瓷、85瓷等品种,有时Al2O3含量在80%或75%者也划为普通氧化铝陶瓷系列。其中99氧化铝瓷材料用于制作高温坩埚、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,提高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。

  配方组成

  在95瓷中普遍采用CaO、MgO、SiO2以及过渡金属和稀土金属氧化物为添加剂。它能在较低温度下烧成,在呈微结构中一般会有10%(体积) 的玻璃相和次晶相,在CaO-Al2O3_SiO2系相图中,最低共溶相温度为1495℃,当瓷料组成中SiO2/CaO比<2.16时,与刚玉共存的矿物是钙长石和六铝酸钙;而当SiO2/CaO>2.16时,则刚玉将与莫来石和钙长石共存。

  MgO-Al2O3-SiO2系的优点是耐酸性好,结构中晶粒细小,但烧结温度要比CaO-Al2O3-SiO2偏高几度。引入物Y2O3、La2O3与之复合,可进一步降低烧成温度。

  CaO-MgO-Al2O3-SiO2系兼具烧成温度低和晶粒小,组织结构较致密,抗酸碱腐蚀能力较强的特点。

  95瓷还可添加BaO、BaO-Al2O-SiO2系具有瓷体表面光洁度好,耐酸碱腐蚀性好,体积电阻率高等优点。以Cr2O3、MnO2、TiO2等过渡金属氧化物作为添加剂,便生成着色95瓷,具有烧结温度低,机械强度高,耐磨性和金属封接性能好等特点。

  75瓷中加入高岭土、膨润土、BaCO3、方解石、滑石、菱镁矿等作为添加物,它有两类,一类是以SiO2为主要添加物的瓷料,其主晶相除刚玉外,尚有一定量的莫来石相;另一类加入少量CaO,MgO,BaO等碱土金属氧化物,这类瓷料中的晶相仍以刚玉为多,莫来石热爱少。

  性能优异的黑色氧化铝陶瓷是引入过渡元素Fe、Co、Ni、Cr、Mn、Ti、V等生成的。如在氧化铝瓷料中加入3%-4%上述部分过渡元素的混合物,即可烧制黑色氧化铝陶瓷。