資源描述：
《氧化鋁陶瓷凝膠注模成型.doc》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在工程資料-天天文庫。
1、氧化鋁陶瓷凝膠注模成型（遼寧科技大學(xué)裝備制造學(xué)院無機(jī)非金屬材料工程2010級1班王聰）摘要氧化鋁陶瓷尤其是工稈?陶瓷不僅是國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要材料，同吋長期以來也是高附加值產(chǎn)品。從近半個世紀(jì)陶瓷研究的發(fā)展來看，陶瓷研究熱點經(jīng)歷了從燒結(jié)到粉體，直到近來的成型技術(shù)。凝膠注模成型是膠態(tài)成型的一種，由陶瓷粉體和水基單體溶液組成的漿料注入模具，原位聚合固化粉體成膠體，在未干燥之前脫模，干燥，索燒。凝膠注模成型在現(xiàn)在尤顯矚FI,因為其成型的添加劑都是有機(jī)物并且在素?zé)蟛⒉粫粝氯魏蚊黠@的雜質(zhì)而且它能很快被改進(jìn)用于新材料和新的應(yīng)用。1氧化
2、鋁陶瓷氧化鋁陶瓷乂稱剛玉瓷，是用途最廣泛、原料最豐富、價格最便宜的i種高溫結(jié)構(gòu)陶瓷。工業(yè)上所指的氧化鋁陶瓷一般是以?-A12O3為主晶相的陶瓷材料。根據(jù)AI2O3含量和添加劑的不同，有不同系列的氧化鋁陶瓷，例如根據(jù)A12O3含量的不同有75瓷、85瓷、95瓷和99瓷等;根據(jù)其主晶相的不同又可分為莫來石瓷、剛玉一莫來石瓷和剛玉瓷;根據(jù)添加劑的不同乂分為輅剛玉、欽剛玉等，各自對應(yīng)不同的應(yīng)用范圍和使用溫度。⑴1.1晶體結(jié)構(gòu)在所有溫度下，。a-AI2O3是熱力學(xué)上穩(wěn)定的AI2O3晶形，除此之外，氧化鋁的其它多種同素并構(gòu)體主要有:日
3、B-AI2O3、a-AI2O3等，在高溫將兒乎全部轉(zhuǎn)化為aA12O3oa―A12O3屬于結(jié)構(gòu)緊密、活性低、咼溫穩(wěn)定、電學(xué)性能好，具有良好的機(jī)電性能。p-ai2o3屬立方尖晶石結(jié)構(gòu)，氧原子為面心立方，鋁原子填充在間隙中。p-ai2o3密度低，機(jī)械性能差，高溫不穩(wěn)定，在自然界不存在?？梢岳闷渌绍浗Y(jié)構(gòu)制造同體電介質(zhì)材料。y-ai2o3是一種Al203含量很高的多鋁酸鹽礦物，它的化學(xué)組成可以近似地用RO-6Al203和R2o?IIAI2O3來表示（RO指堿土金屬氧化物，R2O指堿金屬氧化物）。其結(jié)構(gòu)有堿金屬或堿土金屬離子如[Na
4、O「層利A1hO
5、2]+類型尖晶石單元交疊堆積血成，氧離子排列成立方密堆積，N+完全包含在垂直于C軸的松散堆積平面內(nèi)，在這個平面內(nèi)可以很快擴(kuò)散，呈現(xiàn)離子型電導(dǎo)。⑴1.2氧化鋁陶瓷的性能與用途純氧化鋁具有很高的燒結(jié)溫度，在滿足使用要求的前提下，可以適當(dāng)降低材料屮的氧化鋁含量，多數(shù)氧化鋁陶瓷材料一?般含95%的A12O3,含97%,99%甚至更高A12O3的陶瓷材料一般用在有特殊要求的場合。表1.2常用AI2O3陶瓷性能典來石紀(jì)剛工?英*石瓷75應(yīng)90S95?99ft99.5直主晶相A)S"q-AI；O)AALOj0-AljO
6、)密度(gem3)3.03.2?3.4>3.403.503.903.90幻曲強(qiáng)皮(MPa)】60?200250?300300280?350350370?450膨脹系數(shù)(IOP)3?2~3?&5.0?5.5—5.5?5.76.7—導(dǎo)熱系Jft(WmKJ(20r))——16.825.225.229.2燒結(jié)溫度2)AI2O3陶瓷是耐火氧化物屮化學(xué)性質(zhì)最穩(wěn)定、機(jī)械強(qiáng)度最高的材料之一;AI2O3陶瓷與大多數(shù)熔融金屬不發(fā)生反應(yīng)，只有
7、Mg、Ca>zr和Ti在一定溫度以上對其有還原作用;熱的濃硫酸能溶解A12O3,熱的HCI、HF對其也有一定腐蝕作用；A12O3陶瓷的蒸汽床較小的。由于A12O3陶瓷優(yōu)異的化學(xué)穩(wěn)定性，可廣泛應(yīng)用于金屬熔煉增禍、理化器皿、爐管、爐芯、熱電偶保護(hù)管和各種耐熱部件;在化工領(lǐng)域廣泛應(yīng)用于耐酸泵業(yè)輪、泵輪、泵蓋、軸套、輸送酸的管的內(nèi)襯和閥門等。氧化鋁的含量高于95%以上的A12O3陶瓷具有優(yōu)異的電絕緣性能和較低的介質(zhì)損耗特點，在電子、電器方面有十分廣闊的應(yīng)用領(lǐng)域。例如作為微波電解質(zhì),雷達(dá)天線罩，超高頻大功率電子管支架、窗口、管殼、晶
8、體管底座、大規(guī)模集成電路基板和元件等。A12O3陶瓷的高破度和耐磨性在機(jī)械領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用oA12O3陶瓷制備的各種耐磨零件在紡織機(jī)械屮得到了大量應(yīng)用;采用A12O3陶瓷可以提高齊種工具、磨具、拔絲模的耐磨性。AI2O3陶瓷作為刀具的制造材料己有相當(dāng)長的歷史和廣泛的市場。各種發(fā)動機(jī)屮還大量使用A12O3陶瓷火花塞，這要求陶瓷應(yīng)具有高密度，一般是用冷等靜壓成型制造的。A12O3陶瓷對可見光和紅外光有良好的透過性，還具有高溫強(qiáng)度高、耐熱性好、耐腐蝕性能（耐強(qiáng)堿和氫氟酸腐蝕）強(qiáng)的特點。高壓鈉燈發(fā)光效率高，但在氣體放電發(fā)光時，
9、燈管屮心溫度達(dá)iooo°c以上，同時附帶高溫鈉蒸汽的嚴(yán)重侵蝕,透明ai2o3陶瓷在滿足透光性要求的同吋，又滿足了耐熱性和耐鈉蒸汽侵蝕的要求。此外，透明ai2o3陶瓷還可以用作紅外檢測窗口材料、熔制玻璃的柑鍋等（在某些場合可以代替鉗金增禍），還可以用作集成電路基片，高頻絕緣材料及結(jié)構(gòu)材料等。[2]2陶瓷成
