陶瓷与刚玉关系系数
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目 录摘 要 (1)正文: (1)1氧化铝的同质多晶变体及其性能简介 (1)1.1α-32O Al (1)1.2β-32O Al (1)1.3γ-32O Al (1)2氧化铝陶瓷的分类及功能简介 (2)2.1分类 (2)2.1.1氧化铝陶瓷按其中氧化铝含量不同分为高纯型和普通型两种。
(2)2.1.2氧化铝陶瓷根据主晶相不同可分为刚玉瓷、刚玉—莫来石瓷及莫来石瓷。
(2)2.2功能 (2)3氧化铝陶瓷的原料及其加工 (3)3.1原料及其制备 (3)3.232O Al 的预烧 (4)3.332O Al 粉体的制备 (4)4氧化铝陶瓷的成型工艺 (5)4.1成型辅助剂 (5)4.2成型方法 (5)4.2.1模压成型 (5)4.2.2等静压成型 (5)4.2.3注浆成型 (5)4.2.4凝胶注模成型 (5)4.2.5热压铸成型 (6)5烧结 (6)5.1烧结方法 (6)5.1.1常压烧结法 (6)5.1.2热压烧结和热等静压烧结 (6)5.1.3液相烧结法 (6)5.1.4其它烧结方法 (7)5.2影响氧化铝陶瓷烧结的因素 (7)5.2.1成型方法的影响 (7)5.2.2烧结制度的影响 (7)5.2.3烧结气氛的影响 (7)5.2.4辅助剂的影响 (7)5.2.5烧结方法的影响 (8)6氧化铝陶瓷的后加工处理 (8)7氧化铝陶瓷的应用和发展现状 (8)7.1机械方面 (8)7.2电子、电力方面 (8)7.3化工方面 (8)7.4医学方面 (9)7.5建筑卫生陶瓷方面 (9)7.6其它方面 (9)参考文献 (9)氧化铝陶瓷综述摘 要本文简述了氧化铝陶瓷的功能及在各行业的应用,详细论述了氧化铝陶瓷的加工、成型及制备和制备过程中各工序对制品可能产生的影响以及通常会出现的问题与相应的解决方法。
关键词 氧化铝陶瓷;预烧;粉磨;成型;烧结;后加工处理;应用正文:以氧化铝(32O Al )为主要成分的陶瓷称为氧化铝陶瓷(alumina-ceramic)。
刚玉陶瓷管道建议上佳1摘要:1.刚玉陶瓷管道简介2.刚玉陶瓷管道的优点3.刚玉陶瓷管道在不同行业的应用4.刚玉陶瓷管道的选购建议5.总结正文:刚玉陶瓷管道是一种新型的高科技产品,具有耐磨、耐腐蚀、高温、高压等特点,被广泛应用于各个行业。
一、刚玉陶瓷管道简介刚玉陶瓷管道是一种采用高纯度氧化铝(刚玉)为原料,经过高温烧结而成的管道。
它具有良好的物理性能和化学稳定性,可承受高温、高压、强酸、强碱等恶劣环境。
二、刚玉陶瓷管道的优点1.耐磨性好:刚玉陶瓷管道的硬度高达莫氏硬度9 级,耐磨性能远高于普通金属管道。
2.耐腐蚀性好:刚玉陶瓷管道具有良好的化学稳定性,对大多数酸、碱、盐等腐蚀介质具有优异的耐腐蚀性能。
3.高温性能好:刚玉陶瓷管道具有较高的热稳定性,可在高温环境下长期使用。
4.压力性能好:刚玉陶瓷管道具有较高的抗压强度,可在高压环境下安全运行。
5.轻质高强:刚玉陶瓷管道密度低、重量轻,强度高,便于运输和安装。
三、刚玉陶瓷管道在不同行业的应用1.石油化工行业:用于输送石油、天然气、化工原料等,可有效防止泄漏和污染。
2.电力行业:用于高温、高压环境下的输电线路支架、绝缘子等部件,提高输电安全性。
3.冶金行业:用于高温、高压、高浓度下的冶金、焦化、煤气等工艺管道,提高生产效率。
4.环保行业:用于污水处理、废气处理等环保工程,可有效解决腐蚀、磨损等问题。
四、刚玉陶瓷管道的选购建议1.选择正规厂家:选购时应选择正规、有实力的厂家,确保产品质量。
2.了解产品参数:根据实际需求,了解刚玉陶瓷管道的材质、规格、性能等参数。
3.注重售后服务:购买时应关注厂家的售后服务,确保在使用过程中遇到问题时能得到及时解决。
综上所述,刚玉陶瓷管道具有诸多优点,被广泛应用于各个行业。
在选购时,应选择正规厂家,了解产品参数,注重售后服务。
氧化铝陶瓷氧化铝陶瓷摘要:本文介绍了氧化铝陶瓷的结构、制备、性能及用途。
关键字:氧化铝陶瓷、Al2O3正文:一、氧化物陶瓷简介按照传统的分类方法,陶瓷可分为普通陶瓷和特种陶瓷(精细陶瓷),这两类陶瓷间没有严格的界限,有的陶瓷品种可以一种多用。
工业Al2O3,是由铝矾土(Al2O·3H20)和硬水铝石制备的,对于纯度要求高的Al2O3,一般用化学方法来制备。
电熔刚玉即是用上述原料加碳在电弧炉内于2000—2400℃熔融而制得,也称人造刚玉。
Al2O3有许多同质异晶体,目前已知的有10多种,主要有3种晶型,即Al2O3 、Al2O3 、Al2O3 。
其结构不同性质也不同,在1300℃以上的高温时几乎完全转化为Al2O3。
Al2O3属尖晶石型(立方)结构,氧原子呈立方密堆积,铝原子填充在间隙中,在高温下不稳定,力学性能、电学性能差,在自然界中不存在。
由于结构疏松,因此,也可用它来制造某些特殊用途的多孔材料。
Al2O3是一种Al2O3含量很高的多铝酸盐矿物。
它的化学组成可以近似地用RO·6 Al2O3和R2O·11 Al2O3来表示(RO指碱上金属氧化物,R2O指碱金属氧化物),其结构由碱金属或碱土金属离子如[NaO]-层和[Al11O12]+类型尖晶石单元交叠堆积而成。
氧离子排列成立方密堆积,Na+完全包含在垂直于c轴的松散堆积平面内,在这个平面内可以很快扩散,呈现离子型导电现象。
Al2O3属三方晶系,单位晶胞是一个尖的菱面体,在自然界只存在Al2O3,如天然刚玉、红宝石、蓝宝石等矿物。
Al2O3结构最紧密、活性低、高温稳定。
它是三种形态中最稳定的晶型,电学性能最好,具有良好的机械和电学性能,一般氧化铝陶瓷都由Al2O3来制取。
二、氧化铝陶瓷的制造工艺氧化铝陶瓷是一种以Al2O3为主晶相的陶瓷材料,其氧化铝含量一般在75%~99%之间。
习惯上以配料中氧化铝的含量进行分类,氧化铝含量在75%左右的为"75瓷”,含量在99%的为“99瓷”等。
刚玉的工艺
刚玉是一种重要的工程陶瓷材料,具有极高的硬度、耐磨性和高温稳定性。
它主要通过以下几个工艺步骤来制备:
1. 选材:选择适当的原材料,通常是优质的氧化铝(Al2O3)粉末。
2. 制备成型:原材料经过干粉压制或湿法成型,通常采用注塑成型或挤压成型等方法,制备成所需的形状。
3. 烧结:将成型坯体进行烧结处理,通常采用高温(约1700C)下的气氛控制烧结或等温烧结等烧结技术。
烧结过程中,粉末颗粒间的结合力逐渐增加,形成致密的陶瓷坯体。
4. 成型修整:烧结后的陶瓷坯体需要进行表面修整和加工,通常采用机械加工等方法使其达到所需的形状和尺寸。
5. 研磨抛光:对成型修整后的陶瓷坯体进行研磨和抛光处理,以提高其表面质量和光洁度。
6. 检验测试:通过一系列的物理性能和化学性能测试,对刚玉制品的质量进行检验,确保其符合要求。
以上是刚玉的一般工艺流程,具体的制备工艺还需要根据不同的使用要求和应用场景进行相应的调整和优化。
氧化铝粉、刚玉为主要原料制备刚玉莫来石质陶瓷,研究刚玉莫来石陶瓷的高温性能,包括不同温度下的抗折强度、高温弹性模量、高温蠕变率等性能。
试验结果显示,烧成温度在1550℃时,陶瓷试样莫来石晶相生长较好,大部分呈现长柱状及针状,高温强度随温度的升高先上升后下降,在1100℃左右达到最大值;高温弹性模量也呈现相同的趋势,其高温强度与高温弹性模量性能呈正相关关系。
高温强度;高温弹性模量1前言刚玉莫来石复相陶瓷材料具有莫来石相熔点高、热膨胀系数低、强度高、抗蠕变性及抗热震性能好的特点,同时具有刚玉相弹性高、耐磨、抗侵蚀抗氧化的特点,且刚玉莫来石原料来源丰富,因此被认为是最有发展前途的高温抗热震陶瓷材料[1],特别是在高温陶瓷窑具行业,例如用于辊道窑高温烧成区的陶瓷辊棒、推板窑的窑具等都大多采用刚玉莫来石质陶瓷。
为了提高生产效率、降低能耗,辊道窑越来越宽,陶瓷产品规格越来越大,这就对陶瓷窑具的要求越来越高,尤其是陶瓷的高温强度及抗热震性能。
2实验过程采用高纯氧化铝、茂名高岭土、刚玉作为原料,设计配方:高岭土15~20%、氧化铝30~40%、刚玉40~50%。
对配方料球磨2h ,料球水比为1:1.5:0.8,干燥后过100目筛。
加水、粘结剂进行二次混料并陈腐24h ,挤压成Ф50mm×600mm 圆筒状并烘干。
在高温井式电炉中烧成,烧成温度1500℃和1550℃,保温4h。
采用高温抗折仪对试样进行高温强度测试(测试温度由900~1350℃,每50℃段测试一次),高温弹性模量蠕变仪测试试样的高温弹性模量(测试温度由900~朱志超,梁章发,方仁德,杨华亮(广东金刚新材料有限公司,佛山528200)研究与探讨Research &Discussion1350℃,每50℃段测试一次)及蠕变率(测试温度1300℃)。
用日本理学X 射线衍射仪对试样进行物相测试,SEM对试样微观结构进行测试。
3结果与讨论图1显示的是1500℃和1550℃烧成温度的陶瓷试样的XRD 图谱,从图中可以看出试样主要由莫来石相和刚玉相组成,其中在2θ为26.3°(d 值为5.38)和16.4°(d 值为3.39)为莫来石相的衍射峰,在2θ为35.2°(d 值为2.55)和43.4°(d 值为2.08)为刚玉相的衍射峰。
刚玉化学式刚玉( al2O3)是Al2O3。
的过饱和固溶体,或者说是碳化硅( sic)与二氧化硅( sio2)的混合物。
mg al2o7是六方晶系的氧化物,因此又称为电石,它们是熔融的电石被浇铸成压坯,经过高温烧结而制得的。
最简单的刚玉就是纯净的四方晶系氧化铝,叫做氧化铝刚玉。
它在大约1360 ℃下分解,这是因为刚玉中存在不稳定的四面体配位离子Al2O3。
Al2O3不能结晶,也就是说,它没有晶格。
刚玉具有硬度大、耐高温、熔点高等特点,被广泛应用于炼钢工业中,做为一种脱氧剂和发热材料,在冶金工业中,刚玉被制成各种形状,作为蓄热体,产生高温,以达到冶炼之目的。
人造刚玉是由熔融的氧化铝与水玻璃搅拌混合后注入模型中,经高温加热脱去过剩的水分,形成多孔材料,再经酸洗、磨光制成,呈白色,主要用作磨料。
3。
mgal2o7。
是刚玉晶体( Al2O3),是一种高熔点非金属化合物。
它可以通过氯化钠溶液或者硅酸钠溶液来制备,也可以使刚玉与氢氧化钠反应制得。
化学式为mgal2o7。
中的o代表的是碳。
质量分数为92%。
刚玉粉则是人造刚玉的原料。
刚玉粉被用来制作宝石、陶瓷、金刚砂等,是现代陶瓷、磨料、磨具、密封剂、刹车片等不可缺少的原材料。
刚玉粉是选用纯净无杂质的碳化硅经过1000 ℃以上高温处理后,通过电炉等设备压制而成。
刚玉粉外观:外观呈色调均匀的灰色或棕红色粉末。
刚玉粉性能:优异的物理性能,是高温工程和切割工具,应用领域:高强度结构陶瓷,窑炉衬体;低摩擦系数;其他:磨料、陶瓷原料、保温材料等。
mgal2o7是六方晶系的氧化物,因此又称为电石,它们是熔融的电石被浇铸成压坯,经过高温烧结而制得的。
最简单的刚玉就是纯净的四方晶系氧化铝,叫做氧化铝刚玉。
它在大约1360 ℃下分解,这是因为刚玉中存在不稳定的四面体配位离子Al2O3。
Al2O3不能结晶,也就是说,它没有晶格。
3。
如果把它放在水里加热到1600 ℃时,会迅速分解,生成一种暗红色的晶体。
刚玉类磨料的主要成分引言刚玉类磨料在工业领域中具有重要的应用。
它们通常用于磨削、抛光、修复和加工各种材料,如金属、陶瓷和玻璃等。
了解刚玉类磨料的主要成分对于选择适合的磨料以及优化加工工艺具有重要意义。
主要成分概览刚玉类磨料的主要成分是氧化铝(Al2O3)。
但是,由于生产工艺和添加剂的不同,刚玉类磨料可分为白刚玉和棕刚玉两种。
白刚玉白刚玉的主要成分是高纯度的氧化铝。
纯净度较高,磨料颗粒晶莹剔透,色泽洁白。
它通常通过电熔法生产,即将铝矾土经高温电弧炉熔炼,使含铁杂质和其他杂质得以去除。
棕刚玉棕刚玉的主要成分是氧化铝及其他添加剂。
棕刚玉通常由高纯度氧化铝加入适量氧化铬、氧化锆等材料混合而成。
它可以通过电熔法或碳素热还原法等不同工艺得到。
特性与应用刚玉类磨料具有以下特性和应用:高硬度刚玉类磨料具有极高的硬度,高于大多数其他磨料材料。
这使得它们在磨削和抛光过程中能够有效地去除材料表面的凹凸和缺陷,提供更平滑的表面。
良好的耐磨性由于刚玉类磨料的高硬度,它们具有优异的耐磨性。
这使得它们在工业加工中具有长寿命和稳定性,适用于对磨料寿命要求较高的场景。
良好的化学稳定性刚玉类磨料具有良好的化学稳定性,能够耐受高温、酸碱等极端条件。
这使得它们在各种工业领域中的应用更加广泛,如金属加工、玻璃制造和陶瓷加工等。
广泛的应用领域刚玉类磨料的广泛应用领域包括:-金属加工:用于磨削、抛光金属零件的表面,提高精度和光洁度。
-玻璃制造:用于修复和加工玻璃制品,如窗户、镜面等。
-陶瓷加工:用于切割、修整陶瓷砖、陶瓷器等。
-光学加工:用于光学镜片、晶体的加工和抛光等。
结论刚玉类磨料的主要成分是氧化铝,包括白刚玉和棕刚玉。
它们具有高硬度、良好的耐磨性和化学稳定性,广泛应用于金属加工、玻璃制造、陶瓷加工和光学加工等领域。
在选择合适的磨料和优化加工工艺时,了解刚玉类磨料的主要成分及特性非常重要。
刚玉的特性及在仪表的应用绝大多数物质都具有“热胀冷缩”的特性,这是由于物质内部分子热运动加剧或减弱造成的。
这个性质在工程结构的设计中,在机械和仪器的制造中,在材料的加工(如焊接)中,都应考虑到。
否则,将影响结构的稳定性和仪器的精度。
考虑失当,甚至会造成工程的损毁,仪表的失灵,以及加工焊接中的缺陷和失败等。
而我们只有了解这种特性才能更好的去使用材料。
物体的体积或长度随温度的升高而增大的现象称为热膨胀。
热膨胀系数是材料的主要物理性质之一,它是衡量材料的热稳定性好坏的一个重要指标。
因此,材料的热膨胀系数具有重要的意义。
1 刚玉的热性能热膨胀系数的意义有:(1)提高材料的热稳定性:降低材料的线膨胀系数,提高材料的热稳定性,提高材料的使用安全性。
(2)提高材料的强度:如果层状物由两种材料迭置连接而成,则温度变化时,由于两种材料膨胀值不同,若仍连接在一起,体系中要采用一中间膨胀值,从而使一种材料中产生压应力而另一种材料中产生大小相等的张应力,恰当地利用这个特性,可以增加制品的强度。
(3)焊接或熔接:当两种不同的材料彼此焊接或熔接时,都要求二种材料具备相近的膨胀系数。
如果选择材料的膨胀系数相差比较大,焊接时由于膨胀的速度不同,在焊接处产生应力,降低了材料的机械强度和气密性,严重时会导致焊接处脱落、炸裂、漏气或漏油。
(4)合理使用材料:影响工件的精度,精密量具、零件、仪表、机器等,应选用线膨胀系数小的材料,以避免在不同的温度下使用影响其精度;机械加工和装配中也应考虑材料的热膨胀性,以保证构件尺寸的准确性。
1.1 材料的热膨胀系数材料的体积或长度随温度的升高而增大的现象称为热膨胀。
热膨胀通常用热膨胀系数表示。
(1)体积膨胀系数(αV):相当于温度升高1℃时物体体积的相对增大值。
由于总有内能存在,物质的每个粒子都在振动。
当物质受热时,由于温度升高,每个粒子的热能增大,导致振幅也随之增大,由(非简谐)力相互结合的两个原子之间的距离也随之增大,物质就发生膨胀。
1引言陶瓷用具作为辊道窑的关键部件,在辊道窑中起到重要作用。
刚玉-莫来石质陶瓷辊棒,在长期转动过程中要求具备抗高温蠕变的特性,是一种特殊的结构陶瓷。
随着陶瓷大板、岩板、薄板、厚板、发泡陶瓷等新型建筑材料的快速发展,陶瓷辊棒的使用要求越来越高。
刚玉-莫来石质陶瓷辊棒是陶瓷行业辊道窑最常用的材质,具有较高的机械强度、良好的抗热震性以及较低的高温蠕变,能较好的满足辊道窑稳定运转和烧成陶瓷制品的要求[1]。
本文设计了多种烧成制度,对比研究其对刚玉-莫来石陶瓷相含量、显微结构以及性能的影响。
2实验冯斌1,2;张军恒1,2;张脉官1;杨华亮1,2;王玉梅2;罗琼1,2;孔令锋1,2;严玉琳1,2;吴丹1,2(1.广东金刚新材料有限公司,佛山5280002.佛山市陶瓷研究所集团股份有限公司,佛山528000)研究烧成制度对刚玉-莫来石结构陶瓷微观结构、相变反应及性能的影响。
结果表明:当升温速率较快时,刚玉固溶和溶解速度较慢,残余刚玉量较高,生成玻璃相较少;随着温度升高,刚玉与莫来石的相对质量比越来越小,说明提高温度,加速了刚玉溶解,但是玻璃相/莫来石比值不同,更易受升温速率影响,快速升温时温度越高,比值越小,慢速升温时温度越高则比值越大;升温速率对莫来石、刚玉和玻璃相作用因子从大到小排列顺序是:玻璃相>刚玉>莫来石,快速升温时最高温度影响因子排列顺序是:玻璃相>莫来石>刚玉,慢速升温时最高温度影响因子是:玻璃相>刚玉>莫来石;1550℃以下烧成莫来石生长发育不良,晶体出现短柱状长径比较小,网状交叉分布数量明显减少,气孔较多,这是因为二次莫来石化未完全反应,未充分烧结;结构陶瓷热膨胀系数影响因子:刚玉与莫来石质量比、显气孔率、体积密度,其中刚玉与莫来石质量比是最主要影响因素,后两者影响作用比较接近,刚玉与莫来石质量比越大,陶瓷热膨胀系数则越大。
刚玉-莫来石;热膨胀系数;玻璃相研究与探讨Research&Discussion本次设计了1组目前比较常见的刚玉-莫来石结构陶瓷配方,见表1。