氧化铝陶瓷烧结助剂研究概述

文章综述了近二十多年来国内外氧化铝陶瓷低温烧结助剂体系的研究状况及未来可供研究的方向。     

球磨助剂对氧化铝粉末细度及90氧化铝陶瓷烧结温度的影响

本文以十二烷基苯磺酸钠、OP-10和吐温80作为氧化铝粉末中的球磨助剂，探讨了不同球磨助剂及其用量对氧化铝粉末的球磨效率及对90氧化铝陶瓷烧结温度的影响。结果表明，阴离子表面活性剂十二烷基苯磺酸钠的助磨效果最佳，OP-10次之，吐温作用不大。球磨助剂通过分散、润滑、劈裂等作用强化了球磨效果，可缩短球磨时间，并提高了球磨物料的细度，使氧化铝粉体的烧结活性增强。在相同的工艺条件下，加入球磨助剂可使90氧化铝陶瓷的烧结温度降低60℃以上。     

原位合成纳米氧化铝烧结助剂制备轻质氧化铝陶瓷

采用氧化铝空心球和α-Al2O3细粉为原料，以硫酸铝和硫酸铝铵水溶液及PVA水溶液为结合剂，并以硫酸铝和硫酸铝铵受热分解而原位合成的纳米γ-Al2O3作为烧结助剂制备轻质高强氧化铝陶瓷。研究结果；引入的氧化铝空心球助烧剂能促进轻质高强氧化铝陶瓷的烧结，烧结温度为1700℃，对应密谋为1.21-1.60g/cm^3，常温抗压强度为22－42MPa。荷重软化温度超过1700℃(0.1MPa），是高温窑炉理想的轻质高强内衬结构材料。     

氧化铝陶瓷低温烧结的研究现状和发展前景

本文综述了氧化铝陶瓷低温烧结的研究现状,包括粉体的制备,处理,成型及烧结工艺,并对此领域做了相应的设想和展望。     

利用复合烧结助剂改善氧化铝陶瓷力学性能初探

在复合助剂对氧化铝基陶瓷烧结性研究结果的基础上,本文继续就其力学性能进行观察,复合添加剂包括如下三部分物质：ＭｇＯ硅酸盐物质及过渡／稀土化合物,利用其综合叠加效应,在加入量不大的前提下（〈５％）不但较显著降低氧化铝陶瓷烧结温度,同时获得较好力学性能,实验发现,添加较少量（２％）硅酸盐物质材料既肯有良好的烧结性,又保证了较高强度在此特性基础上,研究了继续添加过渡／稀土化合物材料强度的影响,结果表明,     

工艺条件对低温烧结90氧化铝陶瓷显微结构及性能的影响

本文使用CaO-MgO-BaO-SiO2-ZrO2作为90氧化铝陶瓷的烧结助剂,在1420℃烧结得到了密度达3.77g/cm3的90氧化铝陶瓷。探讨了氧化铝粉末的活性、原料细度、成型工艺、烧结温度和保温时间等工艺条件对氧化铝陶瓷的烧结密度及其显微结构的影响。结果表明:活性高细度小的氧化铝粉末可显著降低氧化铝陶瓷的烧结温度,提高烧结体的密度;等静压成型与模压成型试样的烧结密度相近,但前者的强度则比后者提高了60~80%;其它工艺条件对氧化铝陶瓷的结构及性能的影响不显著。     

影响氧化铝陶瓷低温烧结的主要因素

分析了烧结粉体粒度、烧结方法和添加剂等三个主要因素对氧化铝陶瓷低温烧结性能的影响,对目前烧结工艺中存在的经验式搭配粉料、制定烧结曲线等缺陷提出了改进建议,提出了正交实验和有限元分析数值模拟技术相结合的科学烧结方法.     

氮化铝陶瓷低温烧结助剂体系的研究

选用6种配方进行研究，通过XRD、SEM和TGA研究了各配方在升温过程中的物相组成及变化，详细记录了实验中各试样的形貌变化，讨论了相关物质对液相生成温度的影响。研究发现，氟化钙-氧化钇-碳酸锂为最佳体系，氟化钙类似化合物可促进碳酸盐的分解，生成的氧化锂(特定的碱性氧化物)可降低液相生成温度(最低共熔温度)，从而降低液相生成温度，促进烧结进程。     

氧化铝陶瓷的低温烧结技术

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。     

烧结助剂对95氧化铝瓷性能的影响

采用正交实验,X射线衍射分析、电子显微镜及视频显微镜分析,研究了MgO-CaO-SiO2与TiO2烧结助剂及烧成温度对95氧化铝瓷的密度和洛氏硬度等性质的影响.结果表明:添加5％的MgO-CaO-SiO2,同时添加1.0％的Ti02,可实现95氧化铝瓷试样在1520℃时及常压下达到致密烧结,获得的试样吸水率为0.07％,体积密度为3.64g/cm3,洛氏硬度为90,相比其它常压烧结方法制备的95氧化铝瓷的烧结温度降低了约150℃.     

热等静压烧结氧化铝陶瓷研究

本文采用HIP后处理技术,研究了不同温度下HIP后处理工艺对Al2O3陶瓷物理、机械性能及显微结构的影响.实验表明:Al2O3试样密度随HIP处理温度的升高而增加,1700℃时密度最高;试样的硬度经HIP处理后有提高,1500 ℃时硬度提高了8.62％;1500℃HIP处理后,抗弯强度达最大值,晶粒约2～8 μm,气孔变小变少;1800℃时,抗弯强度从HIP前的621MPa降低到349 MPa.根据上述研究结果,选择Al2O3人工髋关节作为应用对象,经HIP后处理,抗弯强度达到了636 MPa,密度达到了3.98 g/cm3.     

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/cm3,抗弯强度为243MPa.     

多孔氧化铝陶瓷的研究进展

综合论述了国内外多孔氧化铝陶瓷的制备方法及性能的研究进展,并对目前存在的问题及将来的研究方向进行了展望。     

影响氧化铝陶瓷烧结的因素分析

阐述了氧化铝陶瓷的烧结机理 ,分析了烧成气氛、物料分散度及添加熔剂等因素对氧化铝制品烧结程度的影响 ,总结出理想的升温制度、保温时间、绘制烧成曲线。     

添加剂自增韧氧化铝陶瓷的若干研究进展

评述了近年来国内外对添加剂自增韧氧化铝陶瓷的研究，总结了国内外关于TiO2影响氧化铝晶粒生长的诸多不同观点，分析了氧化铝晶粒异向生长与氧化铝陶瓷的自增韧机理。     

Low-Temperature Sintering of Alumina with Liquid-Forming Additives

Simultaneous application of colloidal processing and liquid-forming additives to alumina resulted in a sintered density of >99% in 1 h at a temperature as low as 1070°C for a commercial high-purity alumina powder at a total dopant level of 2 mol%. The additives were 0.9% CuO + 0.9% TiO₂+ 0.1% B₂O₃+ 0.1% MgO. At higher temperatures or after prolonged sintering, the doped alumina ceramic developed a duplex microstructure containing large elongated grains and exhibited a relatively high fracture toughness of ∼ 3.8 MPa · m^1/2 as compared to a value of ∼ 2.6 MPa · m^1/2 for the undoped alumina.     

氧化铝陶瓷及其烧结

氧化铝陶瓷具有良好的性能,故应用广泛。本文介绍了氧化铝变体、氧化铝陶瓷的性质和用途。论述了氧化铝陶瓷烧结动力学并分析了影响烧结的主要因素。     

透明氧化铝陶瓷制备的研究进展

氧化铝陶瓷是第一个实现透明化的先进陶瓷材料,拓展了先进陶瓷材料的研究和应用领域;并作为高强度气体放电灯的关键部件一电弧管而获得实际应用.近半个世纪以来,人们在提高透过率的理论研究和优化制备工艺方面取得了众多成果.本文论述了影响透明氧化铝陶瓷透光性的各种因素,并且从氧化铝粉体、烧结助剂的选择及作用和烧结工艺等三方面综述了近年来国内外关于氧化铝陶瓷研究的工作与进展,对氧化铝透明陶瓷的制备进行了较为系统的综述,最后展望了透明氧化铝陶瓷的发展趋势.