高铝球石晶须强韧化80高铝瓷基体的制备工艺
发布日期：2015/4/16 浏览次数：
网络上其销售形式很多，而能够直接找到制造厂家的却是少之又少。今天制造厂商分享"高铝球石晶须强韧化80高铝瓷基体的制备工艺"。
80氧化铝陶瓷由于具有耐高温、耐腐蚀、耐磨损等一系列优异性能，可承受金属材料和有机高分子材料难以承受的苛刻工作环境，已经成为或即将成为许多领域所适用的材料。但是80氧化铝陶瓷材料脆性大的缺点严重影响和阻碍了其发展和应用的空间。
从80氧化铝陶瓷显微结构-性能的关系出发，创新研究出一种高铝球石晶须强韧化高铝陶瓷制备工艺以达到改善80高铝陶瓷材料脆性的目的。由于多晶陶瓷材料几乎没有滑移系统，断裂时在很小的弹性形变以后，没有塑性形变而直接脆性断裂，其特征是微裂纹的扩展。而脆性材料因为没有足够的断裂能，所以材料的断裂韧性和强度都很低。从这个角度出发，设计出一种力学性能优良的须状结构陶瓷晶须均匀加入脆性氧化铝陶瓷基体中，以提高其断裂能，来达到提高强度和韧性。由于高铝球石晶须具有优良的力学性能，尤其是高温力学性能，其作为增强体加入氧化铝材料基体中，能很大程度的提高断裂能，显著改善氧化铝陶瓷的脆性缺点。
实验采用工业氢氧化铝作为铝源，外加剂为氟化铝和五氧化二钒，制备高铝球石晶须，实验不同的含硅源，外加剂和煅烧制度对晶须成核和生长的影响，通过分析晶须的显微形貌，发现以苏州土为硅源，外加4%的五氧化二钒，煅烧温度为1400℃，对高铝球石须状生长有利，中温1000℃保温1h，对高铝球石成核有利。高铝球石须状生长的机理，表明晶须是以VS机制传质发育的，五氧化二钒是活化剂，降低高铝球石的固相形核位垒，促进高铝球石的成核，而氟化铝的作用机制是产生气相引导气相扩散传质。实验还探索了球磨分散对晶须长径比的影响，通过分析分散后的晶须形貌，表明最合适的分散制度为:以水为球磨介质，氧化铝质均匀大小的球磨子，球磨过程采用低转速200r/min，料:球:水=1:2:1.2，球磨时间为3小时。
外加高铝球石晶须强韧化80氧化铝陶瓷基体的效果，实验探索了烧结温度、坯体成型压力、以及外加高铝球石晶须的含量对强韧化效果的影响，通过分析其显微结构和力学性能，表明在烧结温度为1450℃，成型压力为25MPa，外加高铝球石晶须为30%，强韧化效果最为显著。晶须增韧高铝陶瓷材料的机理，晶须的桥联机制和拔出机制相互协同作用、裂纹在晶须处分叉消耗能量是增韧的主要作用机理。在高铝球石晶须外加法强韧化研究探索基础上，实验创新设计了一种重烧结法高铝球石晶须原位强韧化80氧化铝陶瓷材料，也就是在80氧化铝瓷基体中先原位煅烧合成高铝球石晶须，然后再次烧结煅烧粉料，以得到晶须均匀分布的复合基体试样，达到晶须的更大更有效的的强韧化效果。煅烧温度对高铝球石晶须形貌(长径比)的影响，表明煅烧温度为1450℃时，晶须发育最适合。探讨了重烧结温度对试样显微结构和力学性能影响，烧结温度为1500℃，晶须的强韧化效果最为明显。
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实验采用工业氢氧化铝作为铝源，外加剂为氟化铝和五氧化二钒，制备高铝球石晶须，实验不同的含硅源，外加剂和煅烧制度对晶须成核和生长的影响，通过分析晶须的显微形貌，发现以苏州土为硅源，外加4%的五氧化二钒，煅烧温度为1400℃，对高铝球石须状生长有利，中温1000℃保温1h，对高铝球石成核有利。高铝球石须状生长的机理，表明晶须是以VS机制传质发育的，五氧化二钒是活化剂，降低高铝球石的固相形核位垒，促进高铝球石的成核，而氟化铝的作用机制是产生气相引导气相扩散传质。实验还探索了球磨分散对晶须长径比的影响，通过分析分散后的晶须形貌，表明最合适的分散制度为:以水为球磨介质，氧化铝质均匀大小的球磨子，球磨过程采用低转速200r/min，料:球:水=1:2:1.2，球磨时间为3小时。
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