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氧化铝陶瓷的烧结摘要：随着科学技术与制造技术日新月异的发展，氧化铝陶瓷在现代工业中得到了深入的发展和广泛的应用。
本文就氧化铝陶瓷的烧结展开论述。
主要涉及原料颗粒和烧结助剂两方面，以获得性能良好的陶瓷材料，对满足工业生产和社会需求有非常重要的意义。
关键词：氧化铝；原料颗粒；烧结助剂；1 引言在科学技术和物质文明高度发达的现代社会中，人类赖以制成各种工业产品的材料实在千差万别，但总体包括起来，无非金属、有机物及陶瓷三大类[1]。
氧化铝陶瓷是目前世界上生产量最大、应用面最广的陶瓷材料之一，具有机械强度高、电阻率高、电绝缘性好、硬度和熔点高、抗腐蚀性好、化学稳定性优良等性能，而且在一定条件下具有良好的光学性和离子导电性。
基于Al2O3陶瓷的一系列优良性能，其广泛应用于机械、电子电力、化工、医学、建筑以及其它的高科技领域[2]。
在氧化铝陶瓷的生产过程中, 无论是原料制备、成型、烧结还是冷加工, 每个环节都是不容忽视的。
目前氧化铝陶瓷制备主要采用烧结工艺[3]，坯体烧结后，制品的显微结构及其内在性能发生了根本的改变,很难通过其它办法进行补救。
因此，深入研究氧化铝陶瓷的烧结技术及影响因素，合理选择理想的烧结制度确保产品的性能、分析烧结机理、研究添加剂工作机理等对氧化铝陶瓷生产极有帮助，为氧化铝陶瓷的更广泛应用提供理论依据，为服务生产和社会需要非常重要。
2 氧化铝陶瓷简介Al2O3是新型陶瓷制品中使用最为广泛的原料之一，具有一系列优良的性能[4]。
Al2O3陶瓷通常以配料或瓷体中的Al2O3的含量来分类，目前分为高纯型与普通型两种。
高纯型氧化铝陶瓷系Al2O3含量在99.9%以上的陶瓷材料。
由于其烧结温度高达1650℃~1990℃，透射波长为1μm~6μm，一般制成熔融玻璃以取代铂坩埚，利用其透光性及可耐碱金属腐蚀性用作钠灯管；在电子工业中可用作集成电路基板与高频绝缘材料。
普通型氧化铝陶瓷系Al2O3按含量不同分为99瓷、95瓷、90瓷、85瓷等品种，有时Al2O3含量在80%或75%者也划为普通氧化铝陶瓷系列。
氧化铝陶瓷的烧结方式
氧化铝陶瓷的烧结办法其实是有很多的方面的。
首先要介绍的是一种活化热压烧结。
在停止活化烧结的根底上直接的又停止开展的一种新工艺。
再者，我们要注意，它是应用反响物在停止合成反响或者是相变的时分停止的热处置。
氧化铝陶瓷的烧结，是能够直接的在较低温度或者是较小压力，还有是在较短时间内取得高密度陶瓷的一个资料，总的来讲，它其实也是一种具有高效率的一个热压技术。
氧化铝陶瓷的超高压烧结，是在几十万大气压以上的一个压力下进行烧结，能够直接的使物料快速的到达高密度，这样的话，是会直接的具有细晶粒。
它能够使晶体构造电子状态以至使它的原子发生一系列变化。
这样的话，它是能够直接的赋予物料在通常烧结或者是热压烧结工艺下的时分，所达不到的一个性能。
并且，氧化铝陶瓷的超高压烧结能够直接的合成一种新型的人造矿物质。
还有是氧化铝陶瓷的电场烧结，陶瓷坯体在直流电场的一个作用下烧结。
关于氧化铝陶瓷里面某些高居里点的一个铁电陶瓷的两端来施加直流屯场，等到它冷却到我们的居里点1210℃以下的时分，撤去电场，这样能得到有压电性的一个陶瓷样品。
氧化铝陶瓷板烧结致密过程原理氧化铝陶瓷板烧结致密过程，听起来是不是有点高大上？其实说白了，就是在高温下把一种叫做氧化铝的粉末，通过一系列巧妙的工艺变成坚硬的陶瓷板。
而这个过程，仿佛是给氧化铝做了一次“蒸馏”或者“炼金”，就像铁匠打铁那样，通过加热、加压，把氧化铝变成坚不可摧的材料。
接下来我们就来聊聊这个神奇的烧结过程。
得知道氧化铝是什么东西。
其实它是铝的一种化合物，常见的就是我们吃的“铝箔”或者一些陶瓷材料。
它坚硬、耐磨、耐高温，简直是陶瓷界的“硬核”选手。
想想看，一块小小的氧化铝陶瓷板，能够承受多高的温度，简直比我每天对着电脑屏幕的耐性还要强得多。
不过，这些特性可不是一开始就有的，而是通过烧结这一过程，慢慢培养出来的。
那烧结到底是什么？烧结就是一个加热过程，把粉末状的材料加热到一定温度，使它们之间发生“亲密接触”，然后逐渐变得紧密、牢固。
简单来说，就是让那些分散的粉末变成一个整体，变得像块坚硬的石头。
就像一群散乱的小伙伴，经过一番组织训练，最后变成了一个紧密团结的团队，一起朝着目标前进。
不过，这个烧结过程可不是说加热就好，温度得掌握得刚刚好。
如果温度太低，粉末之间就不容易粘在一起；如果温度太高，反而会让材料变得过于松散，甚至会熔化，做出来的陶瓷板就一无是处了。
烧结的温度就像是人做事的状态，要在适当的温度下保持最佳状态，才能“烧”出一块完美的陶瓷。
有没有觉得这个过程有点像是做菜？比如你做一个汤，火候太大会烧糊，火候太小又煮不熟，必须掌握好那个“中火”，才能让食材充分融合，味道才会更好。
氧化铝陶瓷板的烧结过程也是如此，它需要在一个精准的温度范围内进行，才能让陶瓷板既密实又坚硬。
这烧结过程的另一关键是“致密化”，也就是让氧化铝的颗粒尽可能地紧密排列在一起。
这一步，实际上就像是在拼图一样，每一片小小的氧化铝颗粒都要找到自己最合适的位置，一旦“拼对了”，整个陶瓷板的性能就能得到最大化的提升。
你可以想象，那些氧化铝颗粒像小小的石块，一颗颗努力往一起凑，最后形成一个坚实的整体。
第３４卷第６期２００６年６月硅酸盐学报ＪＯＵＲＮＡＬ０ＦＴＨＥＣＨＩＮＥＳＥＣＥＲＡＭＩＣＳＯＣＩＥＴＹ液相烧结氧化铝陶瓷及其烧结动力学分析刘于昌，黄晓巍（福州大学材料科学与工程学院，福州３５０００２）Ｖｂｌ．３４，Ｎｏ．６Ｊｕｎｅ，２００６摘要：研究了ｃｕＯ＋Ｔｉ０２复相添加剂对Ａ１２０，陶瓷烧结性能、显微结构的影响以及添加剂形成液相时Ａｌ：Ｏ，陶瓷的烧结动力学。
结果显示：添加剂的加入明显地促进了Ａ１２０３陶瓷的烧结致密度。
添加剂含量对致密有明显影响，含量越高，烧结速率越快。
当添加剂（ｃｕｏ＋Ｔｉｏ：）为２％（质量分数），ｃｕｏ，ｎ０２质量比为１／２时，Ａ１２０３样品致密度最高。
添加剂的存在使Ａ１２０３晶粒发生较快生长，晶粒形貌为等轴状。
通过等温烧结动力学，确定掺杂Ａ１２０３陶瓷烧结激活能为２５．２ｋＪ／ｍｏｌ，表明可能是氧离子和铝离子在液相中的扩散作用控制了烧结过程。
关键词：氧化铝：液相烧结；烧结性能；中图分类号：ＴＱｌ７４文献标识码：Ａ显微结构；烧结动力学文章编号：０４５扯５６４８（２００６）０６＿０６４７—０５ＬＩＱＵＩＤ－ＰＨＡＳＥ－ＳＩＮＴＥＲＩＮＧｏＦＡＬＵＭＩＮＡＣＥＲＡＭＩＣＳＡＮＤＳＩＮＴＥＲＩＮＧＫＩＮＥＴＩＣＡＮＡＬＹＳＩＳ上ＪＵ】锄ｃ矗口，ｚ凸Ｈ己ⅫＧＸｆ以Ｄｗ已ｉ（ＣｏｌｌｅｇｅｏｆＭａｔ耐ａｌｓＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＥｎｇｉｎｅｅｄｎｇ，ＦｕｚｈｏｕＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｆｕｚｈｏｕ３５０００２，Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：７１１ｌｅｅｆ琵ｃｔｏｆｔｈｅａｄｄｉｔｉｏｎｏｆＣｕ０ａＩｌｄＴｉ０，ｏｎｍｅｓｉＩｌｔｅｄｎｇａｎｄｍｉｃｍｓⅡｕｃｍｒｅｏｆａｌｕｍｉＩｌａｃｅｒａｍｊｃｓｗａｓｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｅｄ．ＴｈｅｓｉＩｌｔｅｍｇｋｉｎｅｔｉｃｓｏｆａｌｕｍｉｎａｗａｓａｌｓｏｓｔｌｌｄｉｅｄｉｎｍｅｐｒｅｓｅｎｃｅｏｆｈｑｕｉｄｐｈａｓｅｆ（恤ｅｄｂｖＣｕ０ａｎｄＴｉ０，．ｎｗａｓｆｏｕｎｄｔｈａｔｔｈｅｓｉｎｔｃｄｎ２ｄｅｎｓｉｆｉｃａｔｉｏｎｏｆａｌｕｍｉｎａｃｅ枷ｃｉｓｇｒｅａｃｌＶｅｎｈａｎｃｅｄｂｖｍｅａｄｄｉｔｉｏｎｏｆＣｕ０ａｎｄＴｉ０，．ＴｈｅｓｉＩｌｔｅｒｉｎｇｒａｔｅｏｆａｌｕｍｉｎａｉｎｃｒｅａｓｅｓｗｉｔｌｌｔｔｌｅｉＩｌｃｒｅａｓｅｏｆ血ｅａｄｄｉｔｉｖｅｃｏＩｌｔｅｎｔ．Ｔｈｅｄｅｎｓｉｔｖｏｆａｌｕｍｉｎａｃｅｒ刹ｃ“粼ｈｅｓａｍａｘｉｎｌｕｍｗｈｅｎｍｅｃｏｎｔｅｍｏｆａｄｄｍｖｅｓＣｕｏ＋Ｔｉｏ，ｉｓ２％（ｉＩｌｍａｓｓ）ａｎｄｍｅｍａｓｓｒａｄｏｏｆＣｕＯａＩｌｄＴｉＯ，ｉｓｌ，２．ＴｈｅｇｍｉｎｇｒｏｗｍｏｆａｌｕＩｌｌｉｎａｉｓｐｒｏｍｏｔ甜ｂｖｍｅａｄｄｉｔｉｖｅｓ，ａＩｌｄｍｅｓｈａｐｅｏｆｔｈｅ鲫ｉＩｌｓｉｓｅｑｕｉａｘｅｄｃｒｙｓｔａｌ．Ｔｈｅｓｉｍｅｒｉｎ２ａｃｔｉｖａｄｏｎｅｎｅｒｇｖｏｆａｌｕｍｉｎａｃｅ“ｌＩＩｌｉｃｓｉｓ２５．２Ｕ恤ｏｌｂｖｄｅｔｅｍｉｎｉｎｇａｃｃｏｒｄｉｎｇｔｏｉｓｏｎ℃册ａｌｓｉＩｌｔｅｄｎｇｂｎｅｔｉｃｓ．Ｔｈｅｒｅｓｕｌｔｓｉｎｄｉｃａｔｅｍａｔ山ｅｓｉｎｔｅｒｉｎｇｐｒｏｃｅｓｓｉｓｐｏｓｓｉｂｌｙｃｏｎ廿ｏｌｌｅｄｂｙｔｈｅｄｉｆｈｓｉｏｎｏｆＡｌ计ａｎｄ０，ｉｎｍｅｌｉｑｕｉｄｐｈａｓｅ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ａｌｕｍｉｎａ；ｌｉｑｕｉｄ—ｐｈａｓｅｓｉｎｔｅｒｉｎｇ；ｓｉｎｔｅｄｎｇｐｍｐｅｒｔｙ；ｍｉｃｒｏｓｍＪｃｔｕｒｅ；ｓｉｎｔ舐ｎｇｋｉｎｅｔｉｃｓ添加剂通过２种作用方式促进Ａ１２０３陶瓷的烧结：第１，与Ａ１２０３基体形成固溶体，通过增加Ａ１２０３的晶格畸变，使扩散速率变大，从而促进烧结。
氧化铝陶瓷低温烧结助剂研究概述氧化铝陶瓷是一种重要的结构陶瓷材料，具有优异的耐磨性、耐腐蚀性、抗高温性等特点，在工业生产和科研领域有着广泛的应用。
然而，氧化铝陶瓷的低温烧结难度较大，需要添加一定的助剂才能够实现良好的烧结效果。
本文将对氧化铝陶瓷低温烧结助剂的研究进展进行概述。
1. 氧化铝陶瓷低温烧结助剂的分类氧化铝陶瓷低温烧结助剂主要分为有机助剂和无机助剂两类。
有机助剂包括聚乙烯醇（PVA）、聚丙烯酸（PAA）、聚乙烯酮（PVP）等；无机助剂包括碳酸钙、硼酸、氧化钙、氢氧化钠等。
2. 有机助剂在氧化铝陶瓷低温烧结中的应用有机助剂可以在氧化铝陶瓷低温烧结过程中起到增强材料粘结力、促进颗粒成核、调节材料微观结构等作用。
其中，PVA 是一种常用的有机助剂，可以有效地提高氧化铝陶瓷的烧结密度和力学性能。
PAA则可以在低温下促进氧化铝颗粒的成核和晶粒生长，提高材料的致密性和硬度。
PVP则可以增加氧化铝陶瓷的塑性变形能力，降低其断裂韧性。
3. 无机助剂在氧化铝陶瓷低温烧结中的应用无机助剂可以在氧化铝陶瓷低温烧结过程中起到促进颗粒成核、调节晶体生长速率、防止晶体生长过快等作用。
其中，碳酸钙可以促进氧化铝陶瓷颗粒的成核和晶粒生长，提高材料的致密性和硬度；硼酸则可以防止氧化铝陶瓷晶体生长过快而导致材料开裂；氢氧化钠则可以调节氧化铝陶瓷晶体生长速率，提高材料的致密性和强度。
4. 氧化铝陶瓷低温烧结助剂的优化为了进一步提高氧化铝陶瓷低温烧结助剂的效果，需要对其进行优化。
目前，主要采用的方法包括改变助剂添加量、改变助剂种类、采用复合助剂等。
其中，复合助剂是一种较为有效的优化方法，可以充分发挥不同助剂的作用，提高氧化铝陶瓷的致密性和力学性能。
综上所述，氧化铝陶瓷低温烧结助剂是实现氧化铝陶瓷低温烧结的关键因素之一，其种类和添加量对于材料的致密性和力学性能具有重要影响。
未来，我们还需要进一步深入研究不同助剂的作用机制，以及如何优化氧化铝陶瓷低温烧结助剂的配方，为其在工业生产和科学研究中的应用提供更为可靠的技术支持。
氧化铝陶瓷的烧结摘要：随着科学技术与制造技术日新月异的发展，氧化铝陶瓷在现代工业中得到了深入的发展和广泛的应用。
本文就氧化铝陶瓷的烧结展开论述。
主要涉及原料颗粒和烧结助剂两方面，以获得性能良好的陶瓷材料，对满足工业生产和社会需求有非常重要的意义。
关键词：氧化铝；原料颗粒；烧结助剂；1 引言在科学技术和物质文明高度发达的现代社会中，人类赖以制成各种工业产品的材料实在千差万别，但总体包括起来，无非金属、有机物及陶瓷三大类[1]。
氧化铝陶瓷是目前世界上生产量最大、应用面最广的陶瓷材料之一，具有机械强度高、电阻率高、电绝缘性好、硬度和熔点高、抗腐蚀性好、化学稳定性优良等性能，而且在一定条件下具有良好的光学性和离子导电性。
基于Al2O3陶瓷的一系列优良性能，其广泛应用于机械、电子电力、化工、医学、建筑以及其它的高科技领域[2]。
在氧化铝陶瓷的生产过程中, 无论是原料制备、成型、烧结还是冷加工, 每个环节都是不容忽视的。
目前氧化铝陶瓷制备主要采用烧结工艺[3]，坯体烧结后，制品的显微结构及其内在性能发生了根本的改变,很难通过其它办法进行补救。
因此，深入研究氧化铝陶瓷的烧结技术及影响因素，合理选择理想的烧结制度确保产品的性能、分析烧结机理、研究添加剂工作机理等对氧化铝陶瓷生产极有帮助，为氧化铝陶瓷的更广泛应用提供理论依据，为服务生产和社会需要非常重要。
2 氧化铝陶瓷简介Al2O3是新型陶瓷制品中使用最为广泛的原料之一，具有一系列优良的性能[4]。
Al2O3陶瓷通常以配料或瓷体中的Al2O3的含量来分类，目前分为高纯型与普通型两种。
高纯型氧化铝陶瓷系Al2O3含量在99.9%以上的陶瓷材料。
由于其烧结温度高达1650℃~1990℃，透射波长为1μm~6μm，一般制成熔融玻璃以取代铂坩埚，利用其透光性及可耐碱金属腐蚀性用作钠灯管；在电子工业中可用作集成电路基板与高频绝缘材料。
普通型氧化铝陶瓷系Al2O3按含量不同分为99瓷、95瓷、90瓷、85瓷等品种，有时Al2O3含量在80%或75%者也划为普通氧化铝陶瓷系列。
氧化铝陶瓷的低温烧结技术简介
一、氧化铝陶瓷简介
氧化铝陶瓷材料。
具有机械强度高、硬度大、高频介电损耗小、高温绝缘电阻高、耐化学腐蚀性和导热性良好等优良综合技术性能。
同时其生产原料来源广、价格相对便宜、加工制造技术较为成熟等优势，故已被广泛应用于电子、电器、机械、化工、纺织、汽车、冶金和航空航天等行业，成为目前世界上用量最大的氧化物陶瓷材料。
氧化铝陶瓷是一种以α氧化铝为主晶相的陶瓷材料，氧化铝含量一般在75~99.9%之间，通常习惯以氧化铝的含量来分类。
氧化铝的含量在75%左右称为“75瓷”，含量在85%左右称作“85瓷”，含量在99%左右称作“99瓷”。
含量在99%以上的称作刚玉瓷或纯刚玉瓷。
99瓷氧化铝瓷材料主要用于制作高温坩埚、耐火炉管及特殊耐磨材料，如陶瓷轴承、陶瓷密封件及水阀片等；95氧化铝瓷主要用作耐腐蚀、耐磨部件；85瓷中由于常掺入部分滑石，提高了电性能与机械强度，可与钼、铌、钽等金属封接，有的用作电真空装置器件。
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。
氧化铝陶瓷
二、氧化铝陶瓷低温烧结技术
由于氧化铝熔点高达2050℃，导致氧化铝陶瓷的烧结温度普遍较高（参见表一中标准烧结温度），从而使得氧化铝陶瓷的制造需要使用高温发热体。
19影响氧化铝陶瓷烧结的因素分析刘国祥(214221江苏省陶瓷研究所7401314)摘要阐述了氧化铝陶瓷的烧结机理,分析了烧成气氛、物料分散度及添加熔剂等因素对氧化铝制品烧结程度的影响,总结出理想的升温制度、保温时间、绘制烧成曲线。
关键词氧化铝陶瓷烧结机理影响因素烧成制度1前言进入“九五”以来,工业特种陶瓷得到了迅猛发展。
其中氧化铝陶瓷以其优良的特性如耐酸碱性、耐磨性、耐电性、机械强度高等,在工业化生产中得到了广泛的应用。
因此,深入研究氧化铝陶瓷的生产技术及其发展,服务于生产和社会需要就显得相当重要。
在氧化铝陶瓷的生产过程中,无论是原料制备、成型、烧结还是冷加工,每个环节都是不容忽视的。
坯体烧结后,制品的显微结构及其内在性能发生了根本的改变,很难通过其它办法进行补救。
因此,深入研究氧化铝陶瓷的烧结技术,合理选择理想的烧结制度确保产品的性能,对氧化铝陶瓷生产极有帮助。
2烧结机理烧结是指坯体由低温到高温发生一系列的物理化学反应,从而得到致密的、坚硬的制品的过程。
其中物理化学变化包含坯体中残余的拌料水分的排溢、物料中化合物结合水和有机物的分解排除、Al2O3同质异晶的晶型转变以及固态物质颗粒间直接进行反应———固相反应等。
固相反应在氧化铝陶瓷烧结中占有极为重要的位置,它实质上是通过物质质点的迁移扩散作用而进行的,随着温度的升高,晶体的热缺陷不断增加,质点迁移扩散由内扩散形式到外扩散,并更加充分,从而发生反应,产生新的物质(见图1)。
如图1所示,假定颗粒是圆的,温度升高,颗粒界面相互融合,形成勃颈并不断扩大,颗粒径距缩短,气孔变小并逐渐排除,晶粒长大,体积收缩,最后形成致密体。
从以上的分析可以看出,固相反应的关键是迁移,提高质点的迁移速度和效率,就能有效地促进烧结和致密过程;反之,就起阻碍作用。
3影响烧结性能的因素影响氧化铝陶瓷烧结程度的因素较多,主要表现为以下几点:3.1晶体的结构化学键强的化合物(晶体)具有较高的晶格能量,晶格结构牢固:即使在较高温度下,质点的振动迁移也较弱。
