温度对烧结(Zn0.6,Mg0.4)TiO3介质陶瓷的影响

温度对烧结(Zn0.6,Mg0.4)TiO3介质陶瓷的影响

摘要：本文通过采用普通电子陶瓷烧结工艺合成(Zn0.6,Mg0.4)TiO3介质陶瓷，并对其径向收缩率及表观密度进行测定，从而得出烧结(Zn0.6,Mg0.4)TiO3介质陶瓷的最佳温度为1100℃。

关键词：介质陶瓷径向收缩率表观温度

0引言

近年来，随着移动通讯和卫星的迅猛发展，对新型高性能微波介电材料的需求急剧增加【1~3】。适用于微波频段的介电材料体系很多，钛铁矿就是重要的一种。钛铁矿MTiO3（M=Zn2+ ，Mg2+等）结构实际上是一种有序型刚玉结构。这种结构和α-Al2O3一样，氧离子按六方密堆排列，不同的是2个Al3+为M2+和Ti4+取代。这种特殊结构使其在微波频段具有优良的介电性能【4~6】。钛酸锌是一种重要的钛铁矿微波介电材料，曾被作为催化剂、颜料、脱硫剂等使用【7~9】。

本试验中我们利用ZnO和TiO2原料以及一般烧结工艺制备六方钛铁矿ZnTiO3微波陶瓷，由于Mg2+（0.66?）相对Zn2+ （0.74 ?）较小的离子半径使其很容易取代锌位，（Zn，Mg）TiO3钛铁矿固溶体应很容易生成，故使用MgO 对其进行参杂改性，并且（Zn，Mg）TiO3波钛铁矿固溶体应很容易生成【10】。本文中我们重点研究Zn/Mg为6/4时钛酸锌镁瓷体六方钛铁矿在不同温度下的收缩性及表观密度，从而确定最佳烧结温度。另外，本试验采用普通电子陶瓷烧结工艺制备出了具有纯六方钛铁矿结构的微波介电材料基体（Zn0.6,Mg0.4)TiO3。

1 试验与测试

陶瓷制备通常分为配料与备料、成型、烧结三方面。配料是根据材料的设计化学组成，选择所需的化学原料，进行配方的计算，然后按照计算的结果，进行称料，来满足材料设计的要求，备料是在配料之后，把各种原料进行研磨混合，

已达到均匀分布与细化颗粒的目的，同时一般加入一些塑化剂，以便原料具有可加工性；成型是将陶瓷粉料加入塑化剂制成坯料并进一步加工成特定形状的坯体的过程，是实现产品结构、形状、性能设计的关键步骤之一，主要有三种方式：干法成型、塑法成型、流法成型；烧结是粉末冶金、陶瓷、耐火材料、超高温材料等领域的一个重要工序，它是一种或多种固体粉末经过成型，通过加热，是粉末产生颗粒粘结，在经过物质迁移是粉末体收缩，在低于熔点温度下变成致密、坚硬烧结体的过程。

本实验采用普通电子陶瓷烧结工艺，将分析纯的ZnO（99.0%），MgO（98.0%），TiO2（99.0%）按照摩尔比ZnO：MgO：TiO2=6:4:10进行配料，在行星式球磨机中以料球水比为1:0.7:0.9的比例进行球磨混料4h（玛瑙球，水介质），湿料在110℃的烘箱中烘干后，在900℃预烧并保温2h，升温过程中10℃/min。预烧粉体经PVA造粒，干压成型（15MPa）制成圆片，在560℃除去粘结剂。然后将圆片置于耐高温陶瓷片上，选取1000℃、1100℃、1200℃、1250℃4个温度下烧结4h，升温速度10℃/min，在900℃保温2h。

用精度为0.02mm的游标卡尺测量烧结前后圆片的直径及厚度，并用精度为0.01g的天平进行称量其烧结前后的质量。表观密度和径向收缩率分别由下式求得：

其中：m为烧结后陶瓷圆片的质量（g）；为烧结后陶瓷圆片的厚度（mm）；d为烧结后陶瓷圆片的直径（mm）；为陶瓷坯体的直径（mm）。

3结果与分析

通过计算，我们得到如下表的数据，表明随温度升高，表观密度和径向收缩率均先增大后减小，由图可知，最佳温度为1100℃，在最佳温度时，径向收缩率为0.004214g/mm3，表观密度为17.62558%。

表1 不同温度下坯体的径向收缩率及表观密度数据

Tab.1 Different temperature given photo-cell and radial shrinkage and apparent density data 温度（℃）

径向收缩率（%） 表观密度（g/mm 3

） 1000

16.62252 0.004101 1100

17.62558 0.004214 1200

14.12139 0.003861 1250

15.64665 0.003884 1000105011001150120012500.00385

0.00390

0.00395

0.004000.004050.004100.00415

0.00420

0.00425

密度 收缩率'X 温度

Y 1 密度14

1618Y2 收

缩

率

图1 温度、密度及收缩率之间的关系

Fig.1 Temperature shrinkage, density and the relationship between them

4结论

本次试验，我们得到最佳温度为1100℃，在最佳温度时，径向收缩率为0.004214g/mm 3，表观密度为17.62558%。

参考文献

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Temperature on sintering (Zn0.6, Mg0.4) TiO3 dielectric

ceramic influence

Abstract: This article through using common electronic ceramics sintering process synthesis (Zn0.6, TiO3 dielectric ceramic Mg0.4), and the radial shrinkage and apparent dencity are measured, so as to obtain Mg0.4), Zn0.6 sintering (TiO3 dielectric ceramic optimal temperature for 11 ℃.

Keywords: dielectric ceramic radial shrinkage apparent temperature

低温烧结氧化铝陶瓷

文章编号:1671-3559(2007)01-0017-03 收稿日期:2006-10-30 基金项目:山东省自然科学基金(Y2006F5);济南市科技明星 计划(50119) 作者简介:史国普(1981-),男,内蒙古商都人,硕士生;王 志 (1962-),山东莱西人,博士,教授,硕士生导师。 低温烧结氧化铝陶瓷 史国普,王 志,侯宪钦,孙 翔,俎全高,徐秋红 (济南大学材料科学与工程学院,山东济南250022) 摘 要:选用CaO-MgO-SiO 2(CMS)和TiO 2两种添加剂来降低氧化铝陶瓷的烧结温度。通过设计正交试验讨论烧结助剂和烧结温度对氧化铝陶瓷的相对密度的影响规律,并用扫描电子显微镜观察了不同配方氧化铝陶瓷的显微结构。结果发现:C MS 质量分数为6%、TiO 2质量分数为1%、烧结温度为1500e 时氧化铝陶瓷的相对密度98.71%。同时晶体发育比较均匀,没有出现晶体的异常长大和二次再结晶现象。 关键词:Al 2O 3陶瓷;相对密度;添加剂;晶体中图分类号:T B321 文献标识码:A 氧化铝陶瓷熔点高,硬度高,且有优良的热稳定性和化学稳定性,是优异的工程陶瓷材料之一。但其离子键较强,从而导致其质点扩散系数低(Al 3+ 在1700e 时扩散系数仅10-11c m 2#s -1)、烧结温度较高。例如99氧化铝陶瓷的烧结温度可高达近1800e 。如此高的烧结温度将促使晶粒长大,残余气孔聚集长大,导致材料力学性能降低,同时也造成材料气密性差,且对窑炉耐火砖的损害较大。因此,降低氧化铝陶瓷的烧结温度,降低能耗,缩短烧成周期,减少窑炉和窑具损耗,从而降低生产成本,一直是企业所关心和急需解决的重要课题。对于陶瓷材料而言,一般采用两种途径来降低其烧结温度[1] :一是通过获得超细颗粒、无团聚、以及分散均匀的良好烧结活性的粉体来达到降低烧结温度的目的;二是添加适量的烧结助剂,以达到促进材料致密化并且在低温烧结的目的。其中烧结助剂又分为两类[2]:一类是与氧化铝生成固熔体,例如TiO 2、Cr 2O 3、MnO 2等;另一类是能生成液相,例如:高岭土、CaO 、MgO 、SiO 2等。降低烧成温度而促进Al 2O 3的烧结,对于烧结助剂的作用机理已形成共识。因此这种方法在陶瓷 领域的工业生产中被广泛采用[3]。 Kwon 和Singh 等[4-5] 分别以MgO-Al 2O 3-SiO 2 和CaO-Al 2O 3-SiO 2玻璃为烧结助剂,分析并阐述了Al 2O 3陶瓷溶解-沉淀过程的动力学和烧结机理。然而两种烧结助剂对Al 2O 3陶瓷的液相烧结激活能均较高,致密化效果不好。溶解-沉淀为液相烧结中的主要过程,它对致密化的贡献与基体在液相中的溶解度有关,溶解度越大则致密化程度越高[6] 。由相图可得Al 2O 3在CaO-MgO-SiO 2中的溶解度远大于其在MgO -Al 2O 3-SiO 2和Ca O -Al 2O3-SiO 2玻璃中的溶解度[1]。但是仅用CaO-MgO-SiO 2作为烧结助剂,Al 2O 3陶瓷的致密度只能达到95%左右,而且致密烧结温度较高。因此本文中以商业高纯的A -Al 2O 3为原料,通过添加CaO-MgO-SiO 2和TiO 2两种复合烧结助剂来降低陶瓷的烧结温度。 1 实验原料及方法 实验主要原料为A -Al 2O 3(纯度99.8%,平均粒径6.5L m),CaO-MgO-SiO 2玻璃相(C MS)分别按30B 9B 21的质量比称量混合,TiO 2(纯度99%,平均粒径2.7L m)。将各个含量的烧结助剂和粉料一起用高纯的氧化铝小球湿磨48h,烘干,加入PVA 造粒,然后在50MPa 条件下压力成型,最后分别在1450e 、1500e 、1550e 的温度下烧结,保温3h 后,炉冷至室温。 利用Archimedes 法测量试样的体积密度。计算样品相对密度时,分别以3.98g #cm -3 、2.69g #c m -3 、 4.26g #cm -3 为A -Al 2O 3、CMS 、TiO 2的理论密度。用SE M(HI TACHI S-2500,日本日立公司)观察试样的断口形貌以及结晶情况。 第21卷第1期2007年1月 济南大学学报(自然科学版) J OURNAL OF UNIVE RSITY OF JINAN (Sci.&Tech 1) Vol.21 No.1 Jan.2007

氧化铝陶瓷制作工艺

氧化铝陶瓷介绍 来自:中国特种陶瓷网发布时间:2005-8-3 11:51:15 氧化铝陶瓷制作工艺简介 氧化铝陶瓷目前分为高纯型与普通型两种。高纯型氧化铝陶瓷系Ａｌ２Ｏ３含量在９９．９％以上的陶瓷材料，由于其烧结温度高达１６５０—１９９０℃，透射波长为１～６μｍ，一般制成熔融玻璃以取代铂坩埚：利用其透光性及可耐碱金属腐蚀性用作钠灯管；在电子工业中可用作集成电路基板与高频绝缘材料。普通型氧化铝陶瓷系按Ａｌ２Ｏ３含量不同分为９９瓷、９５瓷、９０瓷、８５瓷等品种，有时Ａｌ２Ｏ３含量在８０％或７５％者也划为普通氧化铝陶瓷系列。其中９９氧化铝瓷材料用于制作高温坩埚、耐火炉管及特殊耐磨材料，如陶瓷轴承、陶瓷密封件及水阀片等；９５氧化铝瓷主要用作耐腐蚀、耐磨部件；８５瓷中由于常掺入部分滑石，提高了电性能与机械强度，可与钼、铌、钽等金属封接，有的用作电真空装置器件。其制作工艺如下： 一粉体制备： 郑州玉发集团是中国最大的白刚玉生产商，和中科院上海硅酸盐研究所成立玉发新材料研究中心研究生产多品种α氧化铝。专注白刚玉和煅烧α氧化铝近30年，因为专注所以专业，联系QQ2596686490，电话156390七七八八一。 将入厂的氧化铝粉按照不同的产品要求与不同成型工艺制备成粉体材料。粉体粒度在１μｍ?微米?以下，若制造高纯氧化铝陶瓷制品除氧化铝纯度在９９．９９％外，还需超细粉碎且使其粒径分布均匀。采用挤压成型或注射成型时，粉料中需引入粘结剂与可塑剂，?一般为重量比在１０—３０％的热塑性塑胶或树脂?有机粘结剂应与氧化铝粉体在１５０—２００℃温度下均匀混合，以利于成型操作。采用热压工艺成型的粉体原料则不需加入粘结剂。若采用半自动或全自动干压成型，对粉体有特别的工艺要求，需要采用喷雾造粒法对粉体进行处理、使其呈现圆球状，以利于提高粉体流动性便于成型中自动充填模壁。此外，为减少粉料与模壁的摩擦，还需添加１～２％的润滑剂?如硬脂酸?及粘结剂ＰＶＡ。 欲干压成型时需对粉体喷雾造粒，其中引入聚乙烯醇作为粘结剂。近年来上海某研究所开发一种水溶性石蜡用作Ａｌ２Ｏ３喷雾造粒的粘结剂，在加热情况下有很好的流动性。喷雾造粒后的粉体必须具备流动性好、密度松散，流动角摩擦温度小于３０℃。颗粒级配比理想等条件，以获得较大素坯密度。 二成型方法： 氧化铝陶瓷制品成型方法有干压、注浆、挤压、冷等静压、注射、流延、热压与热等静压成型等多种方法。近几年来国内外又开发出压滤成型、直接凝固注模成型、凝胶注成型、离心注浆成型与固体自由成型等成型技术方法。不同的产品形状、尺寸、复杂造型与精度的产品需要不同的成型方法。摘其常用成型介绍： １干压成型：氧化铝陶瓷干压成型技术仅限于形状单纯且内壁厚度超过１ｍｍ，长

烧结配料工(高)计算

1、(高级工,计算题,较难,无,辅助要素,标准库) 堆料皮带速度2m/s ，堆料机大车行走沿堆料皮带运行方向速度30m/min ，求堆料机大车行走逆向速度。 解： 01111V V V += 30120301200101+?=+=V V V V V =25m/min 答：堆料机大车行走逆向速度为25m/min. 2、(高级工,计算题,难,无,辅助要素,标准库) 根据下列原料成分性质，计算烧结矿成分：求烧结矿的TFe%？ 解：①精矿带入烧结矿中铁的含量： 70×(1-8%)×68%=43.792 精矿烧成量=64.4 ②石灰石烧成量： 14×(1-2%)×(1-45%)=7.546 ③白云石烧成量： 2×(1-4%)×(1-45%)=1.056 ④生石灰烧成量： 3×(1-20%)=2.4 ⑤焦粉的烧成量： 5×(1-7%)×(1-8%)=0.930 ⑥高炉灰的烧成量： 6×(1-7%)×(1-10%)＝5.022 高炉灰带入烧结矿中含铁量 6×(1-7%)×45%＝2.511 带入烧结矿中总铁量 43.792+2.511＝46.303 总的烧成量： 64.4+7.546+1.056+2.4+0.93+5.022 ＝81.354 烧结矿TFe%＝%92.56%100354.81303.46=?

答：烧结矿TFe%为56.92%。 3、(高级工,计算题,较难,无,辅助要素,标准库) 含铁原料在原料场进行混匀，精矿占50%，配料室混匀矿配比为85%，内循环返矿为25%在配料室配加。求混合料中精矿比例。 解：(1-25%)×85%×50%=31.875% 答：混合料中精矿比例为31.875%。 4、(高级工,计算题,中等,无,辅助要素,标准库) 混合料中磁铁矿占30%，出矿率为85%，问烧结矿中磁铁矿含量为多少？ 答：在烧结过程中发生复杂的物理化学反反应，无法计算出烧结矿中磁铁矿的含量。 5、(高级工,计算题,较易,无,辅助要素,标准库) 某厂4月份生产烧结矿20万吨，品位合格18万吨，碱度合格16万吨，全部合格15万吨，一级品8万吨，求该月烧结矿品位合格率，碱度合格率，综合合格率，一级品率。 解：品位合格率=%90%1002018=? R 合格率=%80%1002016=? 综合合格率=%75%1002015=? 一级品率=%33.53%100158=? 答：烧结矿品位合格率，碱度合格率，综合合格率，一级品率分别为90%，80%，75%，53.33%。 6、(高级工,计算题,中等,无,辅助要素,标准库) 某厂一台烧结机生产时,每小时卸入热矿筛烧结矿162吨,测得每米皮带上的热返矿为6.5公斤,皮带速度为1.64米/秒。求该台机热返矿率为多少? 解：公式： 热返矿率=(每米皮带热返矿量×胶带机每秒速度×3600秒/每小烧结机产量)×100% 热返矿率=(6.5×1/1000×1.64×3600/162)×100%=23.69% 答：该台烧结机的热返矿率为23.69%。 7、(高级工,计算题,较难,无,辅助要素,标准库) 某厂有105㎡烧结机一台，利用系数为1.4h m t ?2/，出矿率为85%，计算每班混合

烧结配料知识

烧结配料知识 一、烧结基础知识 1、烧结的含义 将含铁粉状料或细粒料进行高温加热，在不完全熔化的条件下烧结成块的过程。铁矿粉烧结是一种人造富矿的过程。 2、烧结的方法 （1）鼓风烧结：烧结锅，，平地吹；以及带式烧结机。 （2）抽风烧结： a：连续式：带式烧结机和环式烧结机等； b：间歇式：固定式烧结机，如盘式烧结机和箱式烧结机；移动式烧结机，如步进式烧结机； （3）在烟气中烧结：回转窑烧结和悬浮烧结。 3、烧结生产的工艺流程 一般包括：原燃料的接受、贮存，溶剂、燃料的准备，配料，混合，制粒，布料，点火烧结，热矿破碎，热矿筛分，热矿冷却，冷矿筛分，铺底料、成品烧结矿及返矿的贮存、运输等工艺环节（见下图）。 机上冷却工艺不包括热矿破碎和热矿筛分。 现代烧结工艺流程不再使用热矿工艺，应使用冷矿工艺。在冷矿工艺中，宜推广具有铺底料系统的流程。 4、烧结厂主要技术经济指标 烧结厂的主要技术经济指标包括利用系数、作业率、质量合格率、原材料消耗定额等。 1>、利用系数 每台烧结机每平方米有效抽风面积（m2）每小时（h）的生产量（t）称烧结机利用系数，单位为t/（m2.h）。它用台时产量与烧结机有效抽风面积的比值表示： 利用系数=台时产量（t/h）/有效抽风面积（m2） =总产量（t）/[总生产台时（t）×总有效面积（m2）] 台时产量是一台烧结机一小时的生产量，通常以总产量与运转的总台时之比值表示。这个指标体现烧结机生产能力的大小，它与烧结机有效面积的大小无关。 利用系数是衡量烧结机生产效率的指标，它与烧结机有效面积的大小无关。 2>、烧结机作业率 作业率是设备工作状况的一种表示方法，以运转时间占设备日历时间的百分数表示： 设备作业率=运转台时/日历台时× 100% 日历台时是个常数，每台烧结机一天的日历台时即为24台时。它与台数、时间有关。 日历台时=台数× 24×天数 事故率是指内部事故时间与运转时间的比值，以百分数表示： 事故率=事故台时/运转台时× 100% 设备完好率是衡量设备良好状况的指标。按照完好设备的标准，进行定期检查。设备完好率是全厂完好设备的台数与设备总台数的比值，用百分数表示： 设备完好率=完好设备台数/设备总台数× 100% 3>、质量合格率 烧结矿的化学成分和物理性能符合原冶金部YB/T421-92标准要求的叫烧结矿合格品，不符合的烧结矿叫出格品（见附件表1-1）。 根据部颁标准的规定，实际生产检验过程及工艺试验中出现的一部分未检验品和试验品，不参加质量合格率的计算。因此： 质量合格率=（总产量-未验品量-试验品量-出格品量）/（总产量-未验品量-试验品量）× 100% 质量合格率是衡量烧结矿质量好坏的综合指标。 烧结矿合格品、一级品或出格品的判定根据其物理化学性能的检验结果而定，主要包括烧结矿全铁（TFe）、氧化亚铁（FeO）、硫（S）含量、碱度（CaO/SiO2）、转鼓指数（≥6.3mm）、粉末（< 5mm）等，有的厂还

以MnO2-TiO2-MgO为添加剂注浆成型低温烧结Al2O3陶瓷

以MnO2-TiO2-MgO为添加剂注浆成型低温烧结Al2O3陶瓷 采用注浆成型方法,通过加入MnO2-TiO2-MgO复相添加剂,在1350℃空气气氛中常压烧结,获得了相对密度最大为95.7%的氧化铝陶瓷。研究了MnO2-TiO2-MgO复相添加剂对氧化铝陶瓷显微结构与力学性能的影响。在添加质量分数为3%MnO2,0.5%MgO的情况下,比较添加不同质量分数的TiO2（1.0～3.0%）对氧化铝陶瓷烧结性能的影响。通过对比发现,该复相添加剂能有效降低氧化铝陶瓷的烧结温度,在同一温度下,随着TiO2的增加,烧结体密度也随之增加,强度也有明显差别。结果表明,1350℃下Al2O3＋0.5%MgO＋3%MnO2＋1.5%TiO2体系烧结效果最好,断口为沿晶断裂,无明显气孔,晶粒分布均匀,平均粒径为2μm,无晶粒异常长大现象。烧结体密度达到3.80g/cm^3,抗弯强度为243MPa。 结果表明,添加TiO2 5%、在1300oC时的常压烧结密度可达到理论值的97%. 固定CuO(0.4%)和TiO 2(4%)的添加量、改变TiO 2 (0--32%)和CuO(0--3.2%)的添加 量(质量分数, 下同), 研究了CuO--TiO 2 复合助剂对氧化铝陶瓷烧结性能、微观结构、物相组成以及烧结激活能的影响, 以揭示复合助剂的低温烧结机理。结果 表明, 在1150--1200℃TiO 2固溶入Al 2 O 3 生成Al 2 Ti 7 O 15 相, 并生成大量正离子空 位提高了扩散系数, 从而以固相反应烧结的作用机理促进了氧化铝陶瓷的致密 化; TiO 2在Al 2 O 3 中的极限固溶度为2%--4%, 超过固溶极限的TiO 2 对陶瓷烧结没 有促进作用; 添加适量的CuO(0.4%)可将TiO 2在Al 2 O 3 中的固溶温度降低到 1100℃以下, 并以液相润湿作用促进氧化铝陶瓷的致密烧结。陶瓷烧结激活能的 计算结果定量地印证了上述烧结机理; 当在Al 2O 3 中添加4%的TiO 2 和2.4%的CuO, 可将烧结激活能降低到54.15 kJ ? mol-1。 研究了单独引入TiO2、CAS（CaO-Al2O3-SiO2）及协同引入TiO2和CAS时3种情形对氧化铝材料显微结构影响。实验表明,单独引入TiO2时,随添加量从0.15%（质量分数,下同）增加到0.60%,Al2O3样品的晶粒形貌由正常生长逐渐向异向生长和异常长大转变;而单独引入CAS,即使添加量达到2.0%,Al2O3晶粒也没有出现异向生长和异常长大;实验还表明,在添加TiO2,同时引入CAS时,可以有效抑制TiO2添加所引起的Al2O3晶粒异常长大和异向生长。对CAS添加剂抑制晶粒异常长大和异向生长的原因进行了讨论。 高温球阀喷涂 Al2O3-TiO2 和 WC-Co 涂层的耐磨粒磨损 性能研究 上海沪工阀门厂 2010-07-19 摘要：采用激光等离子喷涂技术在已失效的高温球阀基体材料上制备 Al2O3-TiO2与WC-Co 金属陶瓷涂层，在摩擦磨损试验机上时涂层的耐磨粒磨损性能进行研究，利用扫描电镜、光学显微镜对涂层的显微组织结构、磨损表面及其相组进行分析，并采用维氏显微硬度

烧结配料模型公式

2.配料 2.1概述 烧结配料是按烧结矿的质量指标要求和原料成分，将各种原料（含铁料、溶剂、燃料等）按一定的比例配合在一起的工艺过程，适宜的原料配比可以生产出数量足够的性能良好的液相，适宜的燃料用量可以获得强度高还原性好的烧结矿。 对配料的基本要求是准确。即按照计算所确定的配比，连续稳定配料，把实际下料量的波动值控制在允许的范围内，不发生大的偏差。实践表明，当配料发生偏差，会影响烧结过程的进行和烧结矿的质量。 生产中，当烧结机所需的上料量发生变化时，须按配比准确计算各种料在每米皮带或单位时间内的下料量；当料种或原料成分发生变化时，则应按规定要求，重新计算配比，并准确预计烧结矿的化学成分。 2.2配料方法——质量配料法 此法是按原料的质量进行配料的一种方法。其主要装置是皮带电子称——自动控制调节系统——调速圆盘给料机，配料时，每个料仓配料圆盘下的皮带电子称发出瞬时送料量信号，此信号输入调速圆盘自动调节系统，调节部分即根据给定值信号与电子皮带秤测量值信号的偏差，自动调节圆盘转速，达到所要求的给料量，质量配料系统如图1所示 质量配料法可实现配料的自动化，便于电子计算机集中控制与管理，配料的动态精度可高达0.5%-1%,为稳定烧结作业和产品成分创造了良好条件，也是劳动条件得到改善。 2.3配料室（本厂） 配料室采用单列布置，15个矿槽，混匀矿槽上采用移动B=1000卸料车向各配料槽给料；无烟煤、焦粉、冷返矿矿槽上采用B=650固定可逆胶带机向各配料槽给料。生石灰用外设压缩空气将汽车罐车送来的生石灰送至配料槽。混匀矿采用￠2500圆盘给料机排料，配料电子称称重；燃料和溶剂及冷返矿直接用配料电子称拖出；生石灰的排料、称量及消化通过叶轮给料机、电子称及消化器完成。以上几种原料按设定比例经称量后给到混合料的B=800胶带机上。料槽侧壁安装振动电机，防止料槽闭塞。 调速圆盘自 动调节系统 给定值 控制量 偏差 调节部分 调节量 操作部分 （圆盘） 操作量 控制部分 （圆盘给料机） 检出部分 （电子皮带秤） 图1 质量配料系统

氧化铝陶瓷的烧结动力学研究

氧化铝陶瓷的烧结动力学研究 摘要：本文概述了陶瓷的烧结，介绍了氧化铝陶瓷的烧结动力学背景及研究和发展现状。介绍了烧结动力学的理论研究，举例说明了氧化铝陶瓷烧结过程中的动力学，及添加剂对其烧结性能的影响。 关键词：氧化铝陶瓷 烧结动力学 添加剂 1 前言 陶瓷制品的烧结，是其制备过程中的一个重要环节，是其在高温下通过一系列内部物理化学过程，获得一定密度、微观结构、抗弯强度和断裂韧度等性能的一个过程。。对陶瓷烧结理论的研究已有近百年的历史，自从Kuczynski 开创烧结理论以来，多种烧结理论与模型相继被提出[1]。 众所周知，Al 2O 3陶瓷具有许多优良性能，用途广泛，因而迄今仍然是受到人们青睐的重要材料之一。Al 2O 3，熔点高、离子键较强，从而导致其质点扩散系数低、烧结温度较高，因而材料晶粒较粗大，残余气孔也聚集长大，导致材料力学性能降低，同时造成材料气密性差。为此许多学者一直不遗余力从事降低氧化铝陶瓷烧结温度、获得细晶结构的材料研究[2]。 Al 2O 3作为一种研究较早、应用广泛的陶瓷材料；具有高硬度、耐高温、耐磨损、耐腐蚀等优异性能，来源广泛，价格低廉，倍受青睐，其价格低廉越不易氧化和腐蚀。单相Al 2O 3，脆性大、韧性低，材料研究者在Al 2O 3基体中加入不同的增韧补强相，在一定程度上改善了Al 2O 3陶瓷材料的力学性能，使得其应用领域进一步扩大。目前，Al 2O 3基陶瓷材料的制备主要依靠热压烧结，其制品形状简单，嫩产效率低；同时，烧结制品的微观结构具有各向异性，导致其使用性能也具有备向异性[3]。添加剂通过2种作用方式促进氧化铝陶瓷的烧结：(1)与氧化铝基体形成固溶体，通过增加氧化铝的晶格畸变，使扩散速率变大，从而促进烧结；(2)添加剂本身或者添加剂与氧化铝基体之间形成液相。液相的存在方便了氧化铝颗粒的重排，同时通过融解一沉淀机理促进烧结，甚至可以实现氧化铝陶瓷的低温烧结，使氧化铝陶瓷的烧结温度降低到1400℃以下[4]。本文通过动力学基本理论及模型，研究了氧化铝陶瓷的烧结动力学及不同添加剂对其烧结性能的影响及动力学分析。 2 烧结理论 2.1 烧结过程

65瓷的低温烧成

65高铝瓷的低温烧成 姓名： 班级： 学校： 专业：

65高铝瓷的低温烧成 摘要：本文从原料细度、化学组成以及烧成工艺三方面对氧化铝陶瓷烧结温度的影响进行了概述，简要介绍了几种降低氧化铝陶瓷烧结温度的实用工艺与方法。 关键词：氧化铝陶瓷，低温烧成 1引言： 氧化铝陶瓷是一种以Al2O3为主要原料，以刚玉为主晶相的陶瓷材料。随着科学技术的发展．特别是能源、空问技术的发展，对材料的性能要求也越来越高，氧化铝陶瓷由于强度高、耐高温、绝缘性好、耐腐蚀．且具有良好的机电性能．广泛应用于电子、机械、化工工业等，如利用其机械强度较高，绝缘电阻较大的性能．可以用作真空器件、电路基板等；利用其耐高温性．可以用做：坩埚、钠光灯管等；利用其稳定的化学性能．可以用作生物陶瓷、催化载体等。然而，由于氧化铝熔点高达2050℃，导致氧化铝陶瓷的烧结温度普遍较高，从而使得氧化铝陶瓷的制造需要使用高温发热体或高质量的燃料以及高级耐火材料作窑炉和窑具，这在一定程度上限制了它的生产和更广泛的应用。因此，降低氧化铝陶瓷的烧结温度，降低能耗，缩短烧成周期，从而降低生产成本，一直是企业所关心和急需解决的重要课题。 目前，对氧化铝陶瓷低温烧结技术的研究工作已很广泛和深入，从75瓷到99瓷都有系统的研究，业已取得显著成效。表一是各类氧化铝陶瓷的烧成情况。 表中低温烧结氧化铝陶瓷的各项机电性能均达到了相应瓷种的国家标准，当前各种氧化铝瓷的低温烧结技术，归纳起来，主要是从原料加工、配方设计和烧成工艺等三方面来采取措施。 2实验 实验研究以氧化铝含量为65%的高铝瓷为对象。烧成温度控制在1260 ~1300℃，强度大于240Mpa。 2.1实验原料 本实验原料采用工业氧化铝（纯度99.8%,平均粒径5um）和CaO-MgO-SiO2玻璃相(CMS)分别按30∶9∶21的质量比称量混合的添加剂作为烧结助剂，以及TiO2(纯度99%,平均粒径2.7μm) 。

陶瓷材料烧结技术的研究进展

Material Sciences 材料科学, 2017, 7(6), 628-632 Published Online September 2017 in Hans. https://www.wendangku.net/doc/c415942742.html,/journal/ms https://https://www.wendangku.net/doc/c415942742.html,/10.12677/ms.2017.76083 Research and Application on Sintering Technology of Ceramic Materials Haitao Zheng1, Tingting Pan2 1Harbin Aurora Optoelectronics Technology Co., Ltd., Harbin Heilongjiang 2Heilongjiang University of Finance and Economics, Harbin Heilongjiang Received: Sep. 3rd, 2017; accepted: Sep. 22nd, 2017; published: Sep. 28th, 2017 Abstract Advanced ceramic materials are widely used in aerospace, electronics, mechanical, biological, medical and other fields because of its fine structure and high strength, high hardness, high tem-perature resistant, corrosion resistance, wear-resisting property and a series of excellent features. The sintering technology of ceramic materials has an important influence on the structure and property of the material itself. This paper summarized the ceramic sintering mechanism, research progress and application, and indicated the future research direction. Keywords Sintering Technology, Mechanism, Research Development, Application 陶瓷材料烧结技术的研究进展 郑海涛1，潘婷婷2 1哈尔滨奥瑞德光电技术有限公司，黑龙江哈尔滨 2黑龙江财经学院，黑龙江哈尔滨 收稿日期：2017年9月3日；录用日期：2017年9月22日；发布日期：2017年9月28日 摘要 先进陶瓷材料由于其精细的结构组成及高强度、高硬度、耐高温、抗腐蚀、耐磨等一系列优良特性被广泛应用于航空航天、电子、机械、生物医学等各个领域。陶瓷材料的烧结技术对材料本身的结构及性能有着重要影响。本文对陶瓷材料的烧结机理、研究进展及应用进行了总结，并提出了今后的研究方向。

氧化铝瓷低温烧结

氧化铝陶瓷的低温烧结技术 氧化铝陶瓷是一种以Ａｌ２Ｏ３为主要原料，以刚玉（α—Ａｌ２Ｏ３）为主晶相的陶瓷材料。因其具有机械强度高、硬度大、高频介电损耗小、高温绝缘电阻高、耐化学腐蚀性和导热性良好等优良综合技术性能，以及原料来源广、价格相对便宜、加工制造技术较为成熟等优势，氧化铝陶瓷已被广泛应用于电子、电器、机械、化工、纺织、汽车、冶金和航空航天等行业，成为目前世界上用量最大的氧化物陶瓷材料。然而，由于氧化铝熔点高达２０５０℃，导致氧化铝陶瓷的烧结温度普遍较高（参见表一中标准烧结温度），从而使得氧化铝陶瓷的制造需要使用高温发热体或高质量的燃料以及高级耐火材料作窑炉和窑具，这在一定程度上限制了它的生产和更广泛的应用。因此，降低氧化铝陶瓷的烧结温度，降低能耗，缩短烧成周期，减少窑炉和窑具损耗，从而降低生产成本，一直是企业所关心和急需解决的重要课题。 目前，对氧化铝陶瓷低温烧结技术的研究工作已很广泛和深入，从７５瓷到９９瓷都有系统的研究，业已取得显著成效。表一是已实现的各类氧化铝陶瓷低温烧结情况。 表中低温烧结氧化铝陶瓷的各项机电性能均达到了相应瓷种的国家标准，甚至中铝瓷在某些技术标准上超过高铝瓷的国标，如中科院上海硅酸盐研究所研制的１３６０℃烧成的８５瓷，其抗弯强度超过９９％Ａｌ２Ｏ３陶瓷的国标，各项电性能都优于９５％Ａｌ２Ｏ３瓷的国标；Ａｌ２Ｏ３含量分别为９０％和９５％的低温烧结陶瓷，其机电性能都优于９５瓷及９９瓷的国标。 纵观当前各种氧化铝瓷的低温烧结技术，归纳起来，主要是从原料加工、配方设计和烧成工艺等三方面来采取措施，下面分别加以概述。 一、通过提高Ａｌ２Ｏ３粉体的细度与活性降低瓷体烧结温度。 与块状物相比，粉体具有很大的比表面积，这是外界对粉体做功的结果。利用机械作用或化学作用来制备粉体时所消耗的机械能或化学能，部分将作为表面能而贮存在粉体中，此外，在粉体的制备过程中，又会引起粉粒表面及其内部出现各种晶格缺陷，使晶格活化。由于这些原因，粉体具有较高的表面自由能。粉体的这种表面能是其烧结的内在动力。因此，Ａｌ２Ｏ３粉体的颗粒越细，活化程度越高，粉体就越容易烧结，烧结温度越低。在氧化铝瓷低温烧结技术中，使用高活性易烧结Ａｌ２Ｏ３粉体作原料是重要的手段之一，因而粉体制备技术成为陶瓷低温烧结技术中一个基础环节。 目前，制备超细活化易烧结Ａｌ２Ｏ３粉体的方法分为二大类，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Ａｌ２Ｏ３粉体颗粒细化，常用的粉碎工艺有球磨粉碎、振磨粉碎、砂磨粉碎、气流粉碎等等。通过机械粉碎方法来提高粉料的比表面积，尽管是有效的，但有一定限度，通常只能使粉料的平均粒径小至１μｍ左右或更细一点，而且有粒径分布范围较宽，容易带入杂质的缺点。近年来，采用湿化学法制造超细高纯Ａｌ２Ｏ３粉体发展较快，其中较为成熟的是溶胶—凝胶法。由于溶胶高度稳定，因而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。目前此法大致有以下３种工艺流程。（１）形成金属氧有机基络合物溶胶→水解并缩合成含羟基的三度空间高分子结构→溶胶蒸发脱水成凝胶→低温煅烧成活性氧化物粉料。（２）含有不同金属离子的酸盐溶液和有机胶混合成溶液→溶胶蒸发脱水成凝胶→低温煅烧成粉体。（３）含有不同金属离子的溶胶直接淬火、沉积或加热成凝

一、烧结基本原理精讲

一、烧结 （1）、烧结基本原理 烧结是粉末冶金生产过程中最基本的工序之一。烧结对最终产品的性能起着决定性作用，因为由烧结造成的废品是无法通过以后的工序挽救的；相反，烧结前的工序中的某些缺陷，在一定的范围内可以通过烧结工艺的调整，例如适当改变温度，调节升降温时间与速度等而加以纠正。 烧结是粉末或粉末压坯，加热到低于其中基本成分的熔点温度，然后以一定的方法和速度冷却到室温的过程。烧结的结果是粉末颗粒之间发生粘结，烧结体的强度增加。在烧结过程中发生一系列物理和化学的变化，把粉末颗粒的聚集体变成为晶粒的聚结体，从而获得具有所需物理，机械性能的制品或材料。烧结时，除了粉末颗粒联结外，还可能发生致密化，合金化，热处理，联接等作用。人们一般还把金属粉末烧结过程分类为：1、单相粉末（纯金属、古熔体或金属化合物）烧结；2、多相粉末（金属—金属或金属—非金属）固相烧结；3、多相粉末液相烧结；4、熔浸。 通常在目前PORITE微小轴承所接触的和需要了解的为前三类烧结。通常在烧结过程中粉末颗粒常发生有以下几个阶段的变化：1、颗粒间开始联结； 2、颗粒间粘结颈长大； 3、孔隙通道的封闭； 4、孔隙球化； 5、孔隙收缩； 6、孔隙粗化。 上述烧结过程中的种种变化都与物质的运动和迁移密切相关。理论上机理为：1、蒸发凝聚；2、体积扩散；3、表面扩散；4、晶间扩散；5、粘性流动；6、塑性流动。

（2）、烧结工艺 2-1、烧结的过程 粉末冶金的烧结过程大致可以分成四个温度阶段： 1、低温预烧阶段，在此阶段主要发生金属的回复及吸附气体和水分的挥发，压坯内成形剂的分解和排除等。在PORITE微小铜、铁系轴承中，用R、B、O（Rapid Burning Off）来代替低温预烧阶段，且铜、铁系产品经过R、 B、O后会氧化，但在本体中可以被还原，同时还可以促进烧结。 2、中温升温烧结阶段，在此阶段开始出现再结晶，首先在颗粒内，变形的晶粒得以恢复，改组为新晶粒，同时颗粒表面氧化物被完全还原，颗粒界面形成烧结颈。 3、高温保温完成烧结阶段，此阶段是烧结得主要过程，如扩散和流动充分地进行和接近完成，形成大量闭孔，并继续缩小，使得孔隙尺寸和孔隙总数均有减少，烧结体密度明显增加 4、冷却阶段：实际的烧结过程，都是连续烧结，所以从烧结温度缓慢冷却一段时间然后快冷，到出炉量达到室温的过程，也是奥氏体分解和最终组

某烧结配料室钢料仓设计

某烧结配料室钢料仓设计 根据储料的流动特性及圆钢仓的受力特点，文章采用通用有限元计算软件计算，给出了钢料仓各部位的应力分布及受力特征，为设计同类型的圆料仓提供参考。 标签：烧结；钢料仓；有限元分析；设计 引言[5] 筒仓结构广泛应用于冶金行业中，1985年，《钢筋混凝土筒仓设计规范（GBJ77-85）》[1]即发行，而钢筒仓的应用还很有限。钢筒仓结构在许多情况下比混凝土筒仓更为经济，目前世界上已建筒仓中大约一半为钢筒仓。其中大部分为圆形筒仓，复杂的结构性能加上不合理的设计准则导致了许多钢板筒仓的结构破坏。2001年我国颁布了《粮食钢板筒仓设计规范》[2]，但此规范相比于实际的结构略显简单，尚存在一定差距。 不同的是，国外在钢筒仓结构性能上进行了大量的研究。世界上第一本钢筒仓设计规范-欧洲钢结构设计规范之4.1：筒仓[3]，和J.Michal.Rotter的专著《圆形钢筒仓设计指导》[4]等书，均给国内的设计人员带来了极大的借鉴和指导作用。 根据欧洲筒仓荷载规范[5]的三种筒仓设计类别，对于冶金行业中常常出现的大于100吨容量的结构，建议采用薄膜理论计算壳体主要应力，并采用弯矩理论分析局部弯曲效应，或者采用有效的数值分析，如有限元分析方法。为此，文章采用有限元分析方法，对某筒仓结构进行了分析，以确定一个较为通用的标准，方便设计人员参考。 1 模型参数 筒仓形状如图一所示，其主要作用为储存配料。筒仓底部半径为1230mm，上部半径3250mm，贮料密度为2.2t/m3。具体模型可参见设计图纸。图中，h0为贮料重心高度，h1为贮料边缘，即筒仓初始受力位置。h2为变阶位置。 图1 筒仓模型 计算高度hn=h0-h2=8743mm-5548mm=3195mm （h0-h2）/2R=0.49》[2]，但此规范相比于实际的结构略显简单，尚存在一定差距。不同的是，国外在钢筒仓结构性能上进行了大量的研究。世界上第一本钢筒仓设计规范-欧洲钢结构设计规范之4.1：筒仓[3]，和J.Michal.Rotter的专著《圆形钢筒仓设计指导》[4]等书，均给国内的设计人员带来了极大的借鉴和指导作用。

氧化铝陶瓷制作工艺简介.doc

氧化铝陶瓷制作工艺简介 氧化铝陶瓷目前分为高纯型与普通型两种。高纯型氧化铝陶瓷系Ａｌ２Ｏ３含量在９９．９％以上的陶瓷材料，由于其烧结温度高达１６５０—１９９０℃，透射波长为１～６μｍ，一般制成熔融玻璃以取代铂坩埚：利用其透光性及可耐碱金属腐蚀性用作钠灯管；在电子工业中可用作集成电路基板与高频绝缘材料。普通型氧化铝陶瓷系按Ａｌ２Ｏ３含量不同分为９９瓷、９５瓷、９０瓷、８５瓷等品种，有时Ａｌ２Ｏ３含量在８０％或７５％者也划为普通氧化铝陶瓷系列。其中９９氧化铝瓷材料用于制作高温坩埚、耐火炉管及特殊耐磨材料，如陶瓷轴承、陶瓷密封件及水阀片等；９５氧化铝瓷主要用作耐腐蚀、耐磨部件；８５瓷中由于常掺入部分滑石，提高了电性能与机械强度，可与钼、铌、钽等金属封接，有的用作电真空装置器件。其制作工艺如下： 一粉体制备： 将入厂的氧化铝粉按照不同的产品要求与不同成型工艺制备成粉体材料。粉体粒度在１μｍ?微米?以下，若制造高纯氧化铝陶瓷制品除氧化铝纯度在９９．９９％外，还需超细粉碎且使其粒径分布均匀。采用挤压成型或注射成型时，粉料中需引入粘结剂与可塑剂，?一般为重量比在１０—３０％的热塑性塑胶或树脂?有机粘结剂应与氧化铝粉体在１５０—２００℃温度下均匀混合，以利于成型操作。采用热压工艺成型的粉体原料则不需加入粘结剂。若采用半自动或全自动干压成型，对粉体有特别的工艺要求，需要采用喷雾造粒法对粉体进行处理、使其呈现圆球状，以利于提高粉体流动性便于成型中自动充填模壁。此外，为减少粉料与模壁的摩擦，还需添加１～２％的润滑剂?如硬脂酸?及粘结剂ＰＶＡ。 欲干压成型时需对粉体喷雾造粒，其中引入聚乙烯醇作为粘结剂。近年来上海某研究所开发一种水溶性石蜡用作Ａｌ２Ｏ３喷雾造粒的粘结剂，在加热情况下有很好的流动性。喷雾造粒后的粉体必须具备流动性好、密度松散，流动角摩擦温度小于３０℃。颗粒级配比理想等条件，以获得较大素坯密度。 二成型方法： 氧化铝陶瓷制品成型方法有干压、注浆、挤压、冷等静压、注射、流延、热压与热等静压成型等多种方法。近几年来国内外又开发出压滤成型、直接凝固注模成型、凝胶注成型、离心注浆成型与固体自由成型等成型技术方法。不同的产品形状、尺寸、复杂造型与精度的产品需要不同的成型方法。摘其常用成型介绍：１干压成型：氧化铝陶瓷干压成型技术仅限于形状单纯且内壁厚度超过１ｍｍ，长度与直径之比不大于４∶１的物件。成型方法有单轴向或双向。压机有液压式、机械式两种，可呈半自动或全自动成型方式。压机最大压力为２００Ｍｐａ。产量每分钟可达１５～５０件。由于液压式压机冲程压力均匀，故在粉料充填有差异时压制件高度不同。而机械式压机施加压力大小因粉体充填多少而变化，易导致烧结后尺寸收缩产生差异，影响产品质量。因此干压过程中粉体颗粒均匀分布对模具充填非常重要。充填量准确与否对制造的氧化铝陶瓷零件尺寸精度控制影响很大。粉体颗粒以大于６０μｍ、介于６０～２００目之间可获最大自由流动效果，取得最好压力成型效果。 ２注浆成型法：注浆成型是氧化铝陶瓷使用最早的成型方法。由于采用石膏模、成本低且易于成型大尺寸、外形复杂的部件。注浆成型的关键是氧化铝浆料的制备。通常以水为熔剂介质，再加入解胶剂与粘结剂，充分研磨之后排气，然后倒

烧结配料工考试题

烧结配料工考试题 Prepared on 22 November 2020

第二钢铁总厂2014年第二期技术比武 原料分厂配料工考试试卷（C卷） 单位：工号：姓名：分数：………………………………………………………………………………………… 一、填空题（每空1分，共20分） 1、配料时要做到（五勤一准） 2、生石灰打水是为了保证生石灰充分，在短时间内消化。 3、生石灰主要成分 CaO ，消石灰主要成分 Ca（OH)2 4、烧结矿常用熔剂有、、、、 . 5、固体燃料适宜 mm范围内。 6、混合料中加入生石灰的作用 7、固体燃料工业分析项目有：、、、、硫。 8、每台烧结机在单位时间内生产的烧结矿数量叫做台时产量 9、烧结配料分为、、按成分配料法。 10、二元碱度是与的比值。 二、判断题（每题2分，共10分） 1、烧结矿的全铁和碱度合格了，烧结矿就合格了。（×） 2、白云石的主要成分是Ca CO3和MgCO3. （√） 3、硫在钢铁工业中属于有害杂质，烧结过程中可去除部分硫（√） 4、烧结矿的筛分就是为了筛出烧结矿的粉末。（×） 5、烧结矿的碱度依据原料而定。（√） 三、选择题（每题2分，共20分）

1、四辊破碎机上下辊间隙为（ C ） A、1-2mm B、3-4mm C、5-6mm D、8-9mm 2、四辊破碎粒度要求在（ B ）以下。 A、5mm B、3mm C、1mm D、 3、烧结混合料中加入适当水的目的（ A ） A、造球 B、降尘 C、升温 D、改善透气性 4、烧结固体燃料的着火温度（ C ） A、500 B、700 C、900 D、1100 5、每秒钟透过每平米烧结面积的风量为（ B ） A、漏风率 B、透气性 C、漏风量 6、铁矿石的还原性是指铁矿石中铁的氧化物被（D ）气体还原剂夺走其中氧的难易程度。 A、C B、CO C、H2 D、CO 、H2 7、一般认为筛分效率控制在（ B ）时，可以保持较高的产量和质量。 A、60%-70% B、65%-75% C、70%-80% D、75%-85% 8、配料一般情况下要求按称量点每（ A ）跑盘一次，及时校正下料量。 A、30min B、1h C、2h D、10min 9、烧结矿FeO含量随碱度的升高而（ B ） A、升高 B、降低 C、不变 10、烧结料中的硫脱除必须在（ A ）下才能进行。

纳米氧化铝陶瓷低温烧结等性能的研究

纳米氧化铝陶瓷低温烧结等性能的研究 《纳米陶瓷材料应用技术》 2013年05月第08期王航 由于氧化铝陶瓷坯体熔点高，烧结温度高达1800℃，较难烧结，大大消耗了能源，因此，实现氧化铝快速低温烧结是降低氧化铝陶瓷能耗和生产成本的关键。 一般情况下，加入某种添加剂，则可以改善烧结性能，促进烧结。 预烧氧化铝结构陶瓷时，通常要加入适量的添加物，如硼酸盐，氟化物、高纯纳米Al2O3（VK-L30）等，这些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，降低了陶瓷质量；高纯纳米氧化铝（VK-L30）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Al2O3（VK-L30）效果最佳，其中纯度4N-5N，粒度小于50nm，比表10-20。 氧化铝陶瓷的烧结是通过表面张力来使物质迁移而得到实现。高温氧化物较难烧结, 主要是它们有较大的晶格能和较稳定的结构状态。质点迁移需要较高的活化能, 即活性较低。采用纯度高，粒径小, 比表面积大, 表面活性高的单分散超细Al2O3粉料, 由于颗粒间扩算距离短, 只需要较低的烧结温度和烧结活化能。可通过换算知, 如果氧化铝尺寸能降低到30nm 以下, 则烧结温度能降低到1000 度以下。另外, 氧化铝颗粒粒度的分布范围要尽可能的窄, 颗粒均匀，如果极细的颗粒中间夹杂着个别大颗粒, 烧结得到的产品性能很差。 案例一：广东某陶瓷厂，烧结氧化铝陶瓷过程中，能耗高一直非常头疼，用普通的氧化铝一直不能降低烧结温度和降低能耗。加入1-5%的高纯纳米氧化铝（VK-L30），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，大大提高了产品质量。 从下图的实验对比可以看出，添加高纯纳米氧化铝（VK-L30）5%后，收缩率达到19%，对氧化铝陶瓷的烧结有较好的的作用，促进氧化铝陶瓷的致密化。

氧化铝陶瓷的烧结教材

氧化铝陶瓷的烧结 摘要：随着科学技术与制造技术日新月异的发展，氧化铝陶瓷在现代工业中得到了深入的发展和广泛的应用。本文就氧化铝陶瓷的烧结展开论述。主要涉及原料颗粒和烧结助剂两方面，以获得性能良好的陶瓷材料，对满足工业生产和社会需求有非常重要的意义。 关键词：氧化铝；原料颗粒；烧结助剂； 1 引言 在科学技术和物质文明高度发达的现代社会中，人类赖以制成各种工业产品的材料实在千差万别，但总体包括起来，无非金属、有机物及陶瓷三大类[1]。氧化铝陶瓷是目前世界上生产量最大、应用面最广的陶瓷材料之一，具有机械强度高、电阻率高、电绝缘性好、硬度和熔点高、抗腐蚀性好、化学稳定性优良等性能，而且在一定条件下具有良好的光学性和离子导电性。基于Al2O3陶瓷的一系列优良性能，其广泛应用于机械、电子电力、化工、医学、建筑以及其它的高科技领域[2]。在氧化铝陶瓷的生产过程中, 无论是原料制备、成型、烧结还是冷加工, 每个环节都是不容忽视的。目前氧化铝陶瓷制备主要采用烧结工艺[3]，坯体烧结后，制品的显微结构及其内在性能发生了根本的改变,很难通过其它办法进行补救。因此，深入研究氧化铝陶瓷的烧结技术及影响因素，合理选择理想的烧结制度确保产品的性能、分析烧结机理、研究添加剂工作机理等对氧化铝陶瓷生产极有帮助，为氧化铝陶瓷的更广泛应用提供理论依据，为服务生产和社会需要非常重要。 2 氧化铝陶瓷简介 Al2O3是新型陶瓷制品中使用最为广泛的原料之一，具有一系列优良的性能[4]。Al O3陶瓷通常以配料或瓷体中的Al2O3的含量来分类，目前分为高纯型与2 普通型两种。高纯型氧化铝陶瓷系Al2O3含量在99.9%以上的陶瓷材料。由于其