在其中一个实施例中,步骤s110包括:将原料与球磨介质及溶剂按质量比为(1~2)∶(2~3)∶(1~2)混合,并进行球磨48h~96h,再在60℃~80℃下干燥12h~24h,然后过300目~400目筛网,得到陶瓷粉体。其中,球磨介质为氧化锆球。采用氧化锆球为介质能尽可能避免杂质混合原料中。溶剂为酒精。将原料进行球磨并干燥、过筛,能够使原料混合均匀,且陶瓷粉体的粒径均匀,利于后续的成型及烧结。进一步地,在一些实施例中,按质量百分含量计,原料包括:85%~90%的氧化铝、%~20%的氧化锆及%~%的烧结助剂。按原料的总质量计,烧结助剂包括质量百分含量为%~%的氧化镁、质量百分含量为%~%的氧化钙、质量百分含量为%~%的氧化钠、质量百分含量为%~%的氧化铪及质量百分含量为%~%的氧化钾。步骤s120:将陶瓷粉体成型,得到陶瓷坯体。具体地,步骤s120中采用冷等静压成型或干压成型的方式。热等静压成型及干压成型方式均可以为本领域常用的方式。采用冷等静压成型或干压成型的方式能够使得到的陶瓷坯体的均匀性好。具体地,将陶瓷粉体成型的步骤之后,还包括干燥和排胶的步骤。干燥的步骤中,干燥的温度为80℃~120℃。排胶的步骤中,温度为600℃~800℃。在纳米技术的推动下,纳米氧化铝陶瓷有望展现出更优异的性能和独特的应用价值。南京多孔陶瓷板
采用扫描电镜观察法测试实施例1~实施例5和对比例1~对比例12的氧化铝陶瓷的晶粒尺寸。采用astme384-17纳米压痕方法测试实施例1~实施例5和对比例1~对比例12的氧化铝陶瓷的硬度。采用gbt6065-2006三点弯曲强度法测试实施例1~实施例5和对比例1~对比例12的氧化铝陶瓷的强度。采用单边切口梁方法测试实施例1~实施例5和对比例1~对比例12的氧化铝陶瓷的断裂韧性。采用jc/t2345-2015精密陶瓷常温耐磨实验方法测试实施例1~实施例5和对比例1~对比例12的氧化铝陶瓷的耐磨性能,得到如表1所示的实验数据。表1实施例1~实施例5和对比例1~对比例12的氧化铝陶瓷的实验数据从上表1中可以看出,实施例1~实施例5制备得到的氧化铝陶瓷的致密度均在95%以上,甚至可以高达99%,且晶粒尺寸较小,为μm~μm,显微硬度在1300hv~1900hv。另外,氧化铝陶瓷的断裂韧性在~,磨损质量为~,耐磨性能较好。因此,实施例1~实施例5制备得到的氧化铝陶瓷的断裂韧性较好,耐磨性好,能够加工成陶瓷轴承。将上述实施例1和对比例1制备得到的氧化铝陶瓷分别加工成陶瓷轴承,记为实施例1轴承和对比例1轴承,并将两个轴承在相同条件下运行1000h。阳江透明陶瓷批发持续的创新和发展将使氧化铝陶瓷在未来材料领域占据重要地位。
原料包括:35%~99%的氧化铝、%~60%的氧化锆及%~%的烧结助剂,且原料的粒径均为纳米级,烧结助剂包括氧化镁、氧化钙、氧化钠、氧化铪及氧化钾。通过添加氧化锆,使氧化锆分布在氧化铝基体中,由于氧化铝与氧化锆的膨胀系数存在差异,在烧结冷却的过程中,氧化锆颗粒上的应力得到松弛,四方相转变为单斜相而使体积发生膨胀,从而产生微裂纹,达到增韧氧化铝的效果,提高氧化铝陶瓷的强度。上述烧结助剂能够有效地**晶粒长大,提高晶粒的均一性,以提高陶瓷强度。将原料的粒径均设置为纳米级,能够(小得到的氧化铝陶瓷的晶粒尺寸,且使氧化铝陶瓷的密度提高。具体地,氧化铝的平均粒径为100nm~300nm,氧化锆的平均粒径为10nm~50nm。烧结助剂的平均粒径为100nm~300nm。氧化铝、氧化锆及烧结助剂的平均粒径设置为上述值时能够进一步减少氧化铝陶瓷的晶粒尺寸,提高氧化铝陶瓷的性能。具体地,按原料的总质量计,烧结助剂包括质量百分含量为%~%的氧化镁、质量百分含量为%~%的氧化钙、质量百分含量为%~%的氧化钠、质量百分含量为%~%的氧化铪及质量百分含量为%~%的氧化钾。在氧化铝中添加上述烧结助剂能够降低烧结温度,**晶粒的生长。
此外,通过添加氧化镁、氧化钙、氧化钠、氧化铪及氧化钾为烧结助剂,并对混合成型后的陶瓷坯体先在1400℃~1500℃下进行常压烧结,实现氧化铝陶瓷的均匀致密化和控制氧化铝的晶粒尺寸,然后在1300℃~1350℃、100mpa~200mpa下进行热等静压烧结,以此获得高均一性、高致密、度、高硬度、高耐磨性能的氧化铝陶瓷。(2)上述氧化铝陶瓷的断裂韧性较高,能够作为陶瓷轴承使用,且能够解决轴套与轴芯不配套的问题。(3)上述氧化铝陶瓷的制备方法工艺简单,易于工业化生产。一实施方式的氧化铝陶瓷,由上述实施方式的氧化铝陶瓷的制备方法制备得到。上述氧化铝陶瓷的致密度高、强度高、硬度高且耐磨性能好,能够作为陶瓷轴承。一实施方式的陶瓷轴承,由上述实施方式的氧化铝陶瓷加工处理后得到。以下为具体实施例部分:实施例1本实施例的氧化铝陶瓷的制备过程具体如下:(1)按质量百分含量计,称取如下原料:%al2o3、%zro2和%烧结助剂,其中,烧结助剂为%mgo、%cao、%na2o、%hf2o及%k2o的混合物。然后将上述原料与氧化锆球及酒精按质量比为1∶2∶1混合,并在高能球磨机中进行湿磨48h,再在60℃下干燥24h,然后过300目筛网,得到陶瓷粉体。(2)将陶瓷粉体进行冷等静压成型。高硬度和良好的耐磨性使氧化铝陶瓷成为制造切削工具和耐磨零件的材料。
C、阳离子电荷多的、电价高的添加剂的降温作用更大。需要注意的是,由于这类添加剂是在缺少液相的条件下烧结的(重结晶烧结),故晶体内的气孔较难填充,气密性较差,因而电气性能下降较多,在配方设计时要加以考虑。【烧成中形成液相的添加剂】这类添加剂的化学成分主要有SiO2、CaO、MgO、SrO、BaO等,它们能与其它成分在烧成过程中形成二元、三元或多元低共熔物。由于液相的生成温度低,因而地降低了氧化铝瓷的烧结温度。当有相当量(约12%)的液相出现,固体颗粒在液相中有一定的溶解度及固相颗粒能被液相润湿时,其促进烧结作用也更明显。其作用机理在于液相对固相表面的润湿力及表面张力,两者使得固相颗粒靠近并填充气孔。此外,烧结过程中因细小有缺陷的晶体表面活性大,故在液相中的溶解度要比大晶体的大得多。这样,烧结过程中小晶体不断长大,气孔减小,出现重结晶。为了防止因重结晶使晶粒过分长大,影响陶瓷的机械性能,在配方设计中需考虑选用一些对晶粒增大无影响甚至能**晶粒增大的添加物,如MgO、CuO和NiO等。3采用特殊烧成工艺来降低烧结温度采用热压烧结工艺,在对坯体加热的同时进行加压,那么烧结不仅是通过扩散传质来完成。氧化铝陶瓷的绝缘性能良好,是电气绝缘领域的常用材料,能保障电气设备的安全运行。南京轴承陶瓷定制
氧化铝陶瓷的环保特性符合现代工业对可持续发展的要求,减少了对环境的污染。南京多孔陶瓷板
热等静压烧成采用高温高压气体作压力传递介质,具有各向均匀受热之***,很适合形状复杂制品的烧结。由于结构均匀,材料性能比冷压烧结提高30~50%。比一般热压烧结提高10-15%。因此,一些高附加值氧化铝陶瓷产品或需用的特殊零部件、如陶瓷轴承、反射镜、核燃料及管等制品、场采用热等静压烧成方法。此外,微波烧结法、电弧等离子烧结法、自蔓延烧结技术亦正在开发研究中。[1]精加工与封装工序有些氧化铝陶瓷材料在完成烧结后,尚需进行精加工。如可用作人工骨的制品要求表面有很高的光洁度、如镜面一样,以增加润滑性。由于氧化铝陶瓷材料硬度较高,需用更硬的研磨抛光砖材料对其作精加工。如SIC、B4C或金刚钻等。通常采用由粗到细磨料逐级磨削,终表面抛光。一般可采用<1μm微米的Al2O3微粉或金刚钻膏进行研磨抛光。此外激光加工及超声波加工研磨及抛光的方法亦可采用。[1]氧化铝陶瓷强化工艺为了增强氧化铝陶瓷,提高其力学强度,国外新推一种氧化铝陶瓷强化工艺。该工艺新颖简单,所采取的技术手段是在氧化铝陶瓷表面,采用电子射线真空镀膜、溅射真空镀膜或化学气相蒸镀方法,镀上一层硅化合物薄膜,在1200℃~1580℃的加热处理,使氧化铝陶瓷钢化。南京多孔陶瓷板
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