
氧化铝陶瓷的原料选择与预处理:构建高质量起点。
核心要求:
使用高纯度(如≥99.5%)、亚微米级(平均粒径0.3-0.8μm)的α-Al2O3粉体。粒径分布窄可减少烧结应力,提高均匀性。
·具体案例:
某电子基板生产商将原料从普通微米级粉体(粒径~2μm)更换为高纯亚微米粉体(粒径~0.5μm)后,在相同烧结制度下,坯体初始密度提升15%,为后续致密化奠定了更优基础。

·添加剂策略:
·烧结助剂:
明确添加目的与量化比例。例如,添加0.5wt%的MgO(以Mg(NO3)₂溶液形式引入),可有效抑制晶粒异常长大,通过形成晶界玻璃相或钉扎作用,使最终晶粒尺寸均匀化。
·掺杂改性:
为提升特定性能,可进行离子掺杂。如在Al2O3晶格中掺入少量Cr³+(形成红宝石)或Ti4+,可改变其光学或电学性能,但需严格控制掺杂量(通常<1wt%)以避免引入过多缺陷。
·成型工艺细化:
·干压成型:
需控制压力(如80-150MPa)和保压时间,并添加适量粘结剂(如PVA,用量2-5wt%)和润滑剂以提高坯体强度与均匀性。
·等静压成型:
对于形状复杂或要求极高的部件,采用冷等静压(压力200-300MPa)可显著消除密度梯度,使坯体密度分布更均匀,例如某陶瓷密封环采用等静压后,烧结变形率从3%降低至0.5%以内。