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高纯纳米氧化铝在结构陶瓷件中的重要作用
发布时间:2020-08-27        浏览次数:3        返回列表

高纯纳米氧化铝在结构陶瓷件中的重要作用

来源:晶瑞纳米导报

氧化铝陶瓷(alumina ceramics )是一种以α-Al2O3为主晶相的陶瓷材料,由于α-Al2O3具有熔点高,硬度大,耐化学腐蚀,优良的介电性,是氧化铝各种形态中最稳定的晶型。

α-Al2O3为原料制备的氧化铝陶瓷结构件材料,其机械性能、高温性能、介电性能及耐化学腐蚀性能都是非常优异的。

影响预烧质量的因素:

预烧氧化铝结构陶瓷件时,通常要加入适量的添加物,如硼酸盐,氟化物、高纯纳米Al2O3等。添加物可以降低预烧温度、促进晶型转化、排除Na2O等杂质。硼酸盐除碱效果好,但是耐高温性能、绝缘性能、机械强度下降;氟化物可促进晶型转变,且收缩大、活性好,由于是外来杂质,引入杂质离子;高纯纳米氧化铝(VK-L100G)降低烧结温度、白度好、纯度高、抗摔性强。

结构陶瓷件中,对高纯纳米Al2O3的要求也很高,以醇盐法生产的高纯纳米Al2O3VK-L100G)效果最佳,其中纯味度4N-5N,粒度小于50nm,比表10-20

添加剂的影响:

由于Al2O3陶瓷坯体熔点高,较难烧结,若加入某种添加剂,则可以改善烧结性能,促进烧结。就添加剂来说,大致可分为以下两大类:一类是与Al2O3生成固溶体,一类是能生成液相。

第一类添加剂为变价氧化物,有高纯纳米氧化铝(VK-L100G)、TiO2VK-TA18)、Cr2O3Fe2O3(VK-E01)MnO2等。由于其晶格常数与Al2O3的相接近,因此通常能与Al2O3生成固溶体。同时它们是变价氧化物,由于变价作用,使Al2O3瓷产生缺陷,活化晶格,促进烧结。尽管添加剂有多种,对于高纯瓷件来说最适合的添加剂为5N高纯氧化铝(VK-L100G)。例如,加入5-15%5N高纯氧化铝(VK-L100G) ,可以使Al2O3瓷的烧结温度降低50-150℃ ,增加韧性、白度、纯度,不易碎瓷,并且大大节约能源, 5N高纯氧化铝不属于外来杂质,大大提高了产品质量。

另一类添加剂即由于生成液相,降低烧成温度而促进Al2O3的烧结。这一类添加剂有高岭土、SiO2VK-SP30)、CaOMgO(VK-Mg30)等。它们能与其它外加剂生成二、三元或更复杂的低共熔物。由于出现液相,即液相对固相的表面湿润力和表面张力,使固相粒子靠紧并填充气孔。造成熔点降低的同时,耐高温性能下降、绝缘性能下降、机械强度下降。

 因此,生成固溶体加入高纯纳米氧化铝(VK-L100G)的结构陶瓷件,性能更优异。

 

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