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微晶陶瓷制备技术

2018/06/19195 作者:佚名
导读:1熔融法 最早的微晶陶瓷是用熔融法制备的,至今熔融法仍然是制备微晶陶瓷的主要方法。其工艺流程为:在原料中加入一定量的晶核剂(如ZrO2,CuO,Cr2O3 等)并混合均匀,于1300~1500℃高温下熔制,均化后将玻璃熔体成型,经退火后在一定温度下进行核化和晶化,以获得晶粒细小且结构均匀的微晶陶瓷制品。熔融法的最大特点是可沿用任何一种玻璃的成型方法,如压延、压制、吹制拉制、浇注等;与通常的陶瓷成型

1熔融法 最早的微晶陶瓷是用熔融法制备的,至今熔融法仍然是制备微晶陶瓷的主要方法。其工艺流程为:在原料中加入一定量的晶核剂(如ZrO2,CuO,Cr2O3 等)并混合均匀,于1300~1500℃高温下熔制,均化后将玻璃熔体成型,经退火后在一定温度下进行核化和晶化,以获得晶粒细小且结构均匀的微晶陶瓷制品。熔融法的最大特点是可沿用任何一种玻璃的成型方法,如压延、压制、吹制拉制、浇注等;与通常的陶瓷成型工艺相比,适合自动化操作和制备形状复杂、尺寸精确的制品。

2烧结法 烧结法制备微晶陶瓷的工艺流程如下为:配料→熔制→水淬→粉碎→过筛→成型→烧结→加工。 烧结法制备微晶陶瓷不需要通过玻璃形成阶段,因此适于高温熔制的玻璃以及难以形成玻璃的微晶陶瓷的制备,如高温微晶陶瓷材料等。用该法制备的微晶陶瓷中可存在含量较高的氧化锆、莫来石、尖晶石等耐高温晶相。如将MgO-Al2O3-SiO2系统玻璃粉碎后与方镁石混合烧结,形成莫来石质微晶陶瓷,耐温高达 1250℃。此外,烧结法还有一个显著的特点,即玻璃经过水淬后,颗粒细小,比表面积增加,比熔融法制得的玻璃更易于晶化,因而有时可以不使用晶核剂,也可以制备出性能良好的微晶陶瓷材料。烧结法制备的微晶陶瓷主要集中在CaO-Al2O3-SiO2,Li2O-Al2O3-SiO2,MgO- Al2O3-SiO2,等系统。

3溶胶-凝胶法 最早是用来制备玻璃的,但近十多年来,一直是玻璃与陶瓷等先进材料制备技术的研究热点。溶胶-凝胶法的主要优点是:(1)可以得到均质高纯材料;(2)可防止某些组分挥发并减少污染;(3)其制备温度比传统方法低得多,(4)可扩展组成范围,制备传统方法无法制备的材料,如不能形成玻璃的系统和具有高液相组成的微晶陶瓷。用溶胶-凝胶法制备的微晶陶瓷主要为具有高温、高强、高韧性以及其它特殊性能的高新技术材料。

4强韧化技术 为了获得力学性能优良的材料,可在微晶陶瓷制备过程中采用一些特珠工艺,如表面涂层和离子交换法等工艺方法。其中表面涂层适用于高膨胀系数的微晶陶瓷,强化后的材料强度可提高3~5倍,对于低膨胀的微晶陶瓷,一般采用离子交换法。微晶陶瓷的微观结构对材料的力学性能有很大影响,采用热挤压、温度梯度等方法使晶体定向生长,可大幅度提高力学性能。此外,还可以在微晶陶瓷中加入高强度的纤维或晶须制成高强度的复合材料。

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