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將顆粒狀陶瓷坯體致密化并形成固體材料的技術(shù)方法叫燒結(jié)。燒結(jié)即將坯體內(nèi)顆粒間空洞排除,將少量氣體及雜質(zhì)有機(jī)物排除,使顆粒之間相互生長結(jié)合,形成新的物質(zhì)的方法。
燒成使用的加熱裝置廣泛使用電爐。除了常壓燒結(jié)即無壓燒結(jié)外,還有熱壓燒結(jié)及熱等靜壓燒結(jié)等。連續(xù)熱壓燒結(jié)雖然提高產(chǎn)量,但設(shè)備和模具費(fèi)用太高,此外由于屬軸向受熱,制品長度受制。熱等靜壓燒成采用高溫高壓氣體作壓力傳遞介質(zhì),具有各向均勻受熱之優(yōu)點(diǎn),很適合形狀復(fù)雜制品的燒結(jié)。由于結(jié)構(gòu)均勻,材料性能比冷壓燒結(jié)提高30~50%。比一般熱壓燒結(jié)提高10-15%。因此,一些高附加值氧化鋁陶瓷產(chǎn)品或國防軍工需用的特殊零部件、如陶瓷軸承、反射鏡、核燃料及槍管等制品、場(chǎng)采用熱等靜壓燒成方法。
此外,微波燒結(jié)法、電弧等離子燒結(jié)法、自蔓延燒結(jié)技術(shù)亦正在開發(fā)研究中。
精加工與封裝工序
有些氧化鋁陶瓷材料在完成燒結(jié)后,尚需進(jìn)行精加工。如可用作人工骨的制品要求表面有很高的光潔度、如鏡面一樣,以增加潤滑性。由于氧化鋁陶瓷材料硬度較高,需用更硬的研磨拋光磚材料對(duì)其作精加工。如SIC、B4C或金剛鉆等。通常采用由粗到細(xì)磨料逐級(jí)磨削,表面拋光。一般可采用<1μm微米的Al2O3微粉或金剛鉆膏進(jìn)行研磨拋光。此外激光加工及超聲波加工研磨及拋光的方法亦可采用。
氧化鋁陶瓷強(qiáng)化工藝
為了增強(qiáng)氧化鋁陶瓷,顯著提高其力學(xué)強(qiáng)度,國外新推一種氧化鋁陶瓷強(qiáng)化工藝。該工藝新穎簡(jiǎn)單,所采取的技術(shù)手段是在氧化鋁陶瓷表面,采用電子射線真空鍍膜、濺射真空鍍膜或化學(xué)氣相蒸鍍方法,鍍上一層硅化合物薄膜,在1200℃~1580℃的加熱處理,使氧化鋁陶瓷鋼化。
經(jīng)強(qiáng)化的氧化鋁陶瓷的力學(xué)強(qiáng)度可在原基礎(chǔ)上大幅度增長,獲得具有超高強(qiáng)度的氧化鋁陶瓷。