氧化铝-氧化锆陶瓷的制备.ppt

氧化铝-氧化锆陶瓷的制备指导教师:梁小平教授李建新教授2014年本科生大型综合实验一、实验背景(一)氧化铝陶瓷(二)氧化锆陶瓷(三)氧化铝-氧化锆陶瓷?氧化铝有α(刚玉型)、β、γ、δ等11种变体,其中主要是α、γ两种晶型,而且只有一种热力学稳定相,即α氧化铝。而β氧化铝是含碱的铝酸盐(R2O·11Al2O3或RO·6Al2O3)。它们的结构各不相同。?α氧化铝俗称刚玉,熔点高,硬度大,耐化学腐蚀,优良的介电性,是氧化铝各种型态中最稳定的晶型,也是自然界中唯一存在的氧化铝的晶型。氧化铝陶瓷少量钛(Ti)和铁(Fe)杂质所致;红色来自铬(Cr)Al2O3陶瓷的成型?氧化铝陶瓷成型的方法有许多种,依产品的形状、大小、复杂性与精度等要求选用合适的成型方式。最常用的方法有干压法成型、注浆成型、挤压成型、冷等静压法成型(CIP),注射成型、流延成型、热压成型与热等静压成型(HIP)以及近几年来新开发的压滤成型、凝胶注成型、固体自由成型制造技术等。Al2O3陶瓷的低温烧结工艺?液相烧结?热等静压烧结法?微波加热烧结法?热压烧结?微波等离子体烧结?放电等离子烧结Al2O3陶瓷的性能和应用?氧化铝陶瓷的用途是十分广泛的,根据氧化铝含量不同,其性能不同,用途也各有差异。?机械强度高:氧化铝烧结后的抗弯强度可达250MPa,热压产品可达500MPa。氧化铝的成分愈纯,强度愈高。强度在高温下可维持到900℃。利用氧化铝陶瓷的这一性质可以制成装置瓷和其他机械构件。?电阻率高,电绝缘性好:氧化铝的常温电阻率约为1015Ω·cm,绝缘强度15Kv/mm,利用其绝缘性和强度可制成各种基板、管座、火花塞和电路外壳等?硬度高:莫氏硬度为9,加上优良的抗磨损性,所以广泛地用以制造刀具、磨轮、磨料、拉丝模、挤压模、轴承等。用A12O3陶瓷刀具加工汽车发动机和飞机零件时,可以以高的切削速度获得高的精度。?熔点高,抗腐蚀:氧化铝的熔点为2050℃,能较好地抵抗一些熔融金属的侵蚀,可用作耐火材料、炉管,热电偶保护套等。?化学稳定性好:许多复合的硫化物、磷化物、砷化物、氯化物、溴化物、碘化物、氧化物以及硫酸、盐酸、硝酸、氢氟酸不与A12O3作用。因此A12O3可以制备人体关节、人工骨等生物陶瓷材料。