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氧化鋁陶瓷的燒結技術

將粒狀陶瓷坯體致密化並形成固體材料的技術方法稱為燒結。燒結是去除坯體中顆粒之間的空洞,去除少量氣體和雜質有機物,使顆粒長大並相互結合形成新物質的方法。

電爐是燒結中應用最廣泛的加熱設備。除了常壓燒結,即無壓燒結,還有熱壓燒結和熱等靜壓燒結。連續熱壓燒結雖然提高了產量,但是設備和模具成本太高,而且由於軸向加熱,產品長度受到限制。熱等靜壓燒結采用高溫高壓氣體作為傳壓介質,具有各個方向加熱均勻的優點,非常適合形狀復雜的燒結制品。由於結構均勻,材料性能比冷壓燒結提高30 ~ 50%。比壹般熱壓燒結提高10-15%。因此,壹些高附加值的氧化鋁陶瓷制品或國防軍工需要的特殊零件,如陶瓷軸承、鏡子、核燃料、槍管等,都是采用熱等靜壓燒結的。

此外,微波燒結法、電弧等離子燒結法和自蔓延燒結技術也在開發研究中。為了強化氧化鋁陶瓷,顯著提高其機械強度,國外引進了氧化鋁陶瓷強化新工藝。該方法新穎且簡單。采用的技術手段是用電子束真空鍍膜、濺射真空鍍膜或化學氣相沈積的方法在氧化鋁陶瓷表面塗覆壹層矽化合物薄膜,並在1200℃ ~ 1580℃下加熱使氧化鋁陶瓷增韌。

增強氧化鋁陶瓷的機械強度可在原有基礎上大幅提高,並可獲得超高強度的氧化鋁陶瓷。

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