氧化铝陶瓷烧结工艺

　　氧化铝陶瓷离子键较强，导致其质点的扩散系数低

　　( Al 3+在1700℃时扩散系 数仅为10-11cm2·S-)、烧结温度高( 99 氧化铝的烧结温度高达1800℃) 。如此高的烧结温度使晶粒急剧生长，残余气孔聚集长大，从而导致材料的力学性能降低。同时也使材料气密性变差， 并加大对窑炉耐火砖的损害。因此，降低氧化铝陶瓷的烧结温度是氧化铝陶瓷行业所关心和必需解决的问题。对于陶瓷材料, 一般采用两种途径来降低其烧结温度一种途径是通过获得分散均匀、无团聚, 并具有好烧结活性的超细粉体以降低陶瓷的烧结温度； 另一种降低陶瓷材料烧结温度的方法, 是添加适量的烧结助剂。

　　细化原料颗粒

　　采用晶粒小、比表面积大、表面活性高的单分散超细Al2O3 粉料，由于颗粒间扩散距离短，仅需较低的烧结温度和烧结活化能， 颗粒越细，就越容易烧结, 烧结温度也就越低。粉体颗粒尺寸与烧结温度的关系如表1。

　　另外根据Herring 规则，在相同的烧结温度下，具有不同颗粒尺寸( r1, r2) 的粉料, 烧结至相同的密度，各自所需的烧结时间t1，t2 与颗粒尺寸的关系为：

　　可见，颗粒越细，烧结时间越短。粉体颗粒越细，缺陷越多，活性也越大，可促进烧结， 制成的陶瓷强度也越高。小颗粒还可以分散由刚玉和玻璃相线膨胀系数不同在晶界处造成的应力集中， 减少开裂的危险性； 细的晶粒还能妨碍微裂纹的发展， 不易造成穿晶断裂， 有利于提高断裂韧性； 另外还可提高材料的耐磨性。因此，降低Al 2O3 粉体粒度，对制备高性能的Al 2O3 制品具有重要意义。

　　目前，制备超细活化易烧结Al 2O3 粉体的方法分为两大类，一类是机械法，另一类是化学法。机械法是用机械外力作用使Al 2O3 粉料颗粒细化，常用的粉碎工艺有球磨粉碎、振磨粉碎、砂磨粉碎、气流粉碎等，其中砂磨是制备超细陶瓷粉体的有效途径之一。近年来，采用湿化学法制备超细高纯粉体技术得到较快发展，其中较为成熟的是溶胶- 凝胶法，可以制备传统方法无法制备的材料。溶胶高度稳定， 可将多种金属离子均匀、稳定地分布于胶体中， 通过进一步脱水形成均匀的凝胶（无定形体） ，再经过合适的处理便可获得活性极高的超微粉混合氧化物或均一的固溶体。