
氧化铝陶瓷表面发黑的控制及增韧方法
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氧化铝陶瓷什么都好,但其釉面容易发黑,这对其正常使用也造成了一定的影响。而我们能做的是要尽快找出这一问题的原因,并加以解决,从而改善氧化铝陶瓷的品质。
经过不断的研究试验,找到了造成氧化铝陶瓷釉面发黑的根源所在,并且制定出了有针对性的改善措施。首先一点是关于原料的选用,这里所说的原料并不是陶瓷的原料氧化铝,而是陶瓷釉面的原料,尽量不要用容易吸烟的材料,以便于减少对气氛的敏感性。
同时,还要控制好工艺的温度,理想的方式是釉烧温度确定比金属陶瓷温度低10℃,这样能大大减小釉面发黑情况的出现。另外,通过改善黑色氧化铝陶瓷表面的粗糙度也是一项有效的措施。
改善氧化铝陶瓷断裂韧性的方式非常多,基本的一个思路是让材料内部出现长柱状晶粒,本方法是通过在α-Al2O3中加入烧结助剂来实现的,长柱状晶粒在材料内部起到了纤维增强的作用,在断裂过程中可能会出现桥接和拔出等增韧机制。
同时,经历的这种显微结构会导致出现穿晶断裂的方式,断裂能比沿晶断裂的方式更大,因此,表现为材料的宏观断裂韧性较高,不含氟化物添加剂的Al2O3陶瓷在1500℃~1600℃下烧结时,不能生成氧化铝柱晶,基本呈椭球状或球状。加入少量的氟化物,经过高温烧结,即可在组织内部原位生成柱状晶,这样柱状晶起到了纤维或晶须的强韧化作用。