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氧化铝陶瓷的制备方法有哪些?

时间:2025-03-31

  氧化铝陶瓷的制备方法有哪些?氧化铝陶瓷的制备方法主要有以下几种:

  传统制备方法

  原料准备:选用高纯度的氧化铝粉末作为主要原料,根据所需陶瓷的性能,可能还会添加一些助熔剂或其他添加剂。这些原料的粒度、纯度和化学组成对最终陶瓷的性能有重要影响。

  成型

  干压成型:将经过加工的氧化铝粉末与适量的粘结剂混合均匀,放入模具中,在一定压力下使其成型。这种方法适用于制备形状简单、尺寸较大的陶瓷制品,如陶瓷基片、陶瓷板等。

  等静压成型:对于一些形状复杂或对密度要求较高的制品,常采用等静压成型方法。将氧化铝粉末装入弹性模具中,放入高压容器中,通过液体介质均匀施加压力,使粉末在各个方向上受到相同的压力而压实成型。注射成型:把氧化铝粉末与适量的粘结剂、增塑剂等混合制成具有良好流动性的注射料,通过注射机注入模具型腔中成型。该方法能够制备出高精度、复杂形状的陶瓷零件,但工艺控制较为复杂。

电真空陶瓷件.jpg

  烧结:将成型后的坯体放入高温炉中进行烧结,使其致密化。一般烧结温度在 1600℃ - 1800℃之间。在烧结过程中,氧化铝颗粒会发生扩散和重排,孔隙逐渐减少,陶瓷的密度和强度不断提高。

  先进制备方法

  溶胶 - 凝胶法:以金属醇盐或无机盐为前驱体,通过水解和缩聚反应形成溶胶,再经过凝胶化、干燥和烧结等过程制备氧化铝陶瓷。这种方法可以制备出纯度高、粒径小且均匀的氧化铝陶瓷粉末,有利于降低烧结温度,提高陶瓷的性能。常用于制备高性能的氧化铝陶瓷薄膜、纳米陶瓷等。

  化学气相沉积法(CVD):利用气态的金属有机化合物或卤化物等在高温下分解或与其他气体发生化学反应,在基体表面沉积氧化铝薄膜或涂层。该方法可以精确控制涂层的成分、厚度和结构,制备出具有良好耐磨性、耐腐蚀性和绝缘性的氧化铝陶瓷涂层,广泛应用于刀具、模具、电子器件等表面防护。

  热压烧结法:在烧结过程中同时施加一定的压力,使氧化铝粉末在较低的温度下实现快速致密化。热压烧结可以有效抑制晶粒长大,获得细晶结构的氧化铝陶瓷,从而提高陶瓷的强度和韧性。适用于制备高性能的氧化铝陶瓷刀具、陶瓷基复合材料等。


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