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- 2020-09-24 18:06:39
氧化铝陶瓷加工硬度与加工脆性?
陶瓷都有个共性,即硬度大,但非常脆,所以加工难度很大。氧化铝陶瓷是指氧化铝含量高于99%的工程陶瓷,根据规定,氧化铝陶瓷材料硬度、强度高、膨胀系数低、并且绝缘、耐磨、耐腐蚀,在机械制造、航空航天、精密仪表、石油化工等领域有广泛的应用。
氧化铝陶瓷零件通常采用等静压烧结成型,由于烧结常常会带来变形和收缩,一般都需要进一步精加工来保证零件的尺寸精度和形状精度。但氧化铝陶瓷材料一般弹性模量相当大、硬度高、脆性大,裂纹敏感性强,因此,氧化铝陶瓷管,其机械加工难度主要表现在加工硬度和加工脆性上。
AL203主要有α、β、γ三种结晶形态,其中α-AL203结晶形态中稳定,1300℃时I3和γ结晶几乎完全转变为α结晶。在α-AL203结晶形态中铝离子与氧离子形成的原子键多为共价键、离子键或是它们的混合键,因此原子间的结合能很高且具有很强的方向性,其具体表现为材料脆性大、塑性变形小、易产生裂纹。
其硬度相当于碳化物硬质合金的硬度,比钢高好几倍,通常高纯度氧化铝陶瓷密度可达3980(Kg-m4),抗拉强度达260(MPa),弹性模量在350-400(GPa)之间,抗压强度为2930(MPa),特别是其硬度可达99HRA。
通常情况下氧化铝陶瓷的显微组织为等轴晶粒,是由离子键或共价键所组成的多晶结构,因此断裂韧性较低,在外部载荷的作用下,应力会使陶瓷表面产生细微的裂纹,而裂纹则会快速扩展而出现脆性断裂,因此在氧化铝陶瓷切削过程中,经常会出现崩豁现象,即在陶瓷表面出现崩裂的小豁口
氧化铝陶瓷的缺点将如何得到改善的?
将氧化铝陶瓷黑色的粗糙面进行改善之后,还能适当的将设备的气氛进行改善,主要的是对于抑制黑色氧化铝陶瓷出现发黑,具备比较明显的作用和效果,氧化铝陶瓷,上面所提到的降低黑色出现的方式,大家还是应该引起重视。
传统的氧化铝陶瓷制造粉末的方式,因为在煅烧的过程中会比较容易出现结块的现象,所以一次性是获取不到粉末的,而且,颗粒会因为煅烧的温度而不断的增加,这也是生产人员的问题,但是却没有实质性的解决方式。
氧化铝陶瓷在进行研磨的时候,还会受到二次的污染,氧化铝陶瓷加工,这是为何不能制造出性能较高的粉末的主要因素,即便是能获取粉末,也不可以直接将其制造成陶瓷件,因为在烧结的密度上不能达到要求,会导致产品在性能上受到严重的影响。
氧化铝陶瓷的烧结方法?
在该方法中,低熔点添加剂用于促进材料的烧结,并且添加剂的引入通常会产生良好的结果效果。氧化钙、氧化镁和氧化钡经常作为熔剂加入。液相烧结通过化学反应、粘性流动、颗粒重排和传质产生液相促进扩散,降结温度,有效加速烧结。
其他烧结方法
(1)在大气中烧结。也就是说,氧化铝陶瓷价格,对于在空气中难以烧结的产品,为了防止氧化,将一定量的气体引入炉膛以形成所需的气氛,并且在该气氛中进行烧结。
(2)电场烧结。即氧化铝陶瓷体在DC电场作用下的烧结。
(3)超高压烧结。也就是说,烧结是在几十万个大气压以上的压力下进行的。