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制作氧化铝工业陶瓷时为什么要加添加剂?(图)

编辑:科众工业陶瓷厂 日期:20-07-31 阅读:66次

氧化铝工业陶瓷具有许多显着的优点,例如高硬度,耐高温,耐磨性,抗氧化性等,其被广泛地用于各种工业领域。 然而,氧化铝自身具有许多阳离子电荷,小半径和强离子键的特点,这导致其晶格能量大,扩散系数低和烧结 ...

氧化铝工业陶瓷具有许多显着的优点,例如高硬度,耐高温,耐磨性,抗氧化性等,其被广泛地用于各种工业领域。 然而,氧化铝自身具有许多阳离子电荷,小半径和强离子键的特点,这导致其晶格能量大,扩散系数低和烧结温度高。 通常,纯氧化铝陶瓷的烧结温度高于1700℃,在工业上难以达到如此高的烧结温度,并且不利于降低成本。 同时,结构中存在更多缺陷。为了促进氧化铝工业陶瓷的致密化并降低烧结温度,通常将添加剂引入原料中以降低烧结温度或改善烧结性能。下面科众陶瓷厂为大家好好细说。


氧化铝工业陶瓷

氧化铝工业陶瓷


添加剂的类型和特征

添加剂的作用机理与其离子半径和化合价有关。根据作用机理的不同,可以把添加剂分为2类:第一类是生成液相,这类添加剂如SiO2、MgO、CaO、SrO、BaO等碱土金属氧化物,在晶界形成低熔点的玻璃相,促进烧结,电性能良好,适于制备电子陶瓷;第二类是生成固溶体,这类添加剂如Cr2O3、Fe2O3、TiO2、MnO等,它们与氧化铝基体形成置换固溶体,降低烧结温度,同时降低陶瓷的体积电阻率,适于有力学要求的场合。


1、生成液相添加剂的作用机理:

第一类添加剂多为立方密堆积、NaCl型晶体结构。由于晶体结构的差异,它们在Al2O3中的“溶解度”极小,通过杂质聚集在晶界处的方式,减少了它们在基体中的含量,随着烧结的继续进行,晶界数量和面积减少,晶界处杂质的浓度相对增加,使晶界处的共溶温度下降,当达到一定极限,就成为液相,促进了烧结,提高了材料的密度。这种材料内部晶粒往往很大。


2、生成固溶体添加剂的作用机理:

这类添加剂如晶格类型与氧化铝一样或接近,Cr2O3、Fe2O3可与Al2O3形成无限置换固溶体,TiO2、MnO可与Al2O3形成有限置换固溶体,使晶格发生一定程度的畸变,而且由于这些化合物为变价化合物,可以活化晶格,降低烧结温度。


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