本文研究了平均粒径分别为0.31μm和0.77μm的两种Al₂O₃粉体（分别记为1#和2#）在低固相含量凝胶注模成型、冷等静压（CIP）和常压烧结工艺下对Al₂O₃陶瓷致密化的影响。结果表明，粒径较小的Al₂O₃粉体分散难度大，所需聚丙烯酸铵分散剂添加量高，所得坯体和烧结陶瓷的相对密度较小；CIP压力对坯体和陶瓷的致密化有显著影响，当CIP压力为350～400 MPa时，陶瓷的相对密度大。

　　1. 实验过程

　　实验选用平均粒径分别为0.31μm和0.77μm的两种Al₂O₃粉体，分别记为1#和2#。采用低固相含量（体积分数45%）凝胶注模成型工艺，通过调整聚丙烯酸铵分散剂的添加量，使粉体在浆料中均匀分散。成型后的坯体经过冷等静压（CIP）处理，压力范围为100～500 MPa，以提高坯体的密度和强度。将CIP处理后的坯体进行常压烧结，研究不同CIP压力下坯体和陶瓷的致密化效果。

　　2. 结构分析

　　2.1 粉料特性对分散和致密化的影响

　　粒径较小的1# Al₂O₃粉体，其比表面积大，表面能高，颗粒间相互作用力强，导致分散难度较大。为了使1#粉体在浆料中均匀分散，需要添加更多的聚丙烯酸铵分散剂，以增加颗粒间的静电斥力，防止颗粒团聚。然而，过多的分散剂会引入额外的杂质和气孔，在烧结过程中难以排出，从而影响陶瓷的致密化。因此，1#粉体所得坯体和烧结陶瓷的相对密度较小。

　　2.2 CIP压力对致密化的影响

　　随着CIP压力的增加，两种Al₂O₃坯体的相对密度均增大，孔洞数量减少。这是因为在CIP过程中，各向同性的压力能够有效地压缩坯体中的颗粒，使颗粒间的距离缩小，孔隙率降低。然而，烧结陶瓷的相对密度呈现先增大后减小再趋于稳定的变化趋势。当CIP压力为350～400 MPa时，陶瓷的相对密度达到最大值。在此压力范围内，坯体中的颗粒排列更加紧密，烧结过程中晶粒生长受到抑制，晶间气孔较少。若CIP压力继续增大，坯体中的颗粒可能会过度压缩，导致烧结过程中颗粒间的接触面积减小，烧结驱动力降低，从而使得陶瓷的相对密度下降。

　　3. 结论

　　通过本实验研究，得出以下结论：

　　1. 粒径较小的Al₂O₃粉体在低固相含量凝胶注模成型过程中分散难度大，需要更多的分散剂，但所得坯体和烧结陶瓷的相对密度较小。

　　2. CIP压力对Al₂O₃坯体和陶瓷的致密化有显著影响。随着CIP压力的增加，坯体的相对密度增大，孔洞减少。烧结陶瓷的相对密度在CIP压力为350～400 MPa时达到最大值，此时晶间气孔较少。

　　3. 本研究为Al₂O₃陶瓷的制备提供了重要的工艺参数指导，有助于优化陶瓷的致密化过程，提高陶瓷的性能。