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氧化铝在微波烧结在陶瓷材料中的应用

时间:2008-08-28 00:48:43  浏览:        

氧化铝陶瓷由于原料矿物资源丰富,熔点高,绝缘性优异等多种功能,成为应用广泛且价格低廉的一种新型陶瓷。由于纯 Al2O3 熔点高,杂质少,高温时液相极少,常规烧结时必须依靠对原料的粉碎磨细,增加晶格缺陷,使晶粒活化,以及掺外加剂使之与主晶相形成低共溶有限固相或形成晶界玻璃相以达到烧结的目的。
  

  氧化铝陶瓷通常具有优良的电绝缘性能、低的损耗角正切、高机械强度、满意的化学稳定性及耐温度急变性等优点,在电子、化工、纺织机械等许多工业部门获得广泛应用。
周健采用平均粒度为 0.8 ц m 左右的σ- Al2O3 细粉,加入 3% (质量)的 Y2O3 在刚玉罐中湿磨 36h ,混入成型剂,造粒后模压成型,并进一步用冷等静压制得样品。样品采用常规烧结和微波烧结两种方式进行。常规烧结为钼炉,烧结温度 1450 ℃,保温 1h ;微波烧结采用改进的 TE103 矩形单模腔,工作频率 2.45GHz 。两种结果对比如表 1 。

  微波烧结过程中,随着温度的升高,试样对微波能的吸收值增大,至 1050 ℃左右达到最大值,此时 Al2O3 介电损耗达到最大值。在 1250 ℃下微波烧结随时间增大,试样相对密度也相应提高。在 8min 后试样迅速致密化, 15min 左右即达到理论密度的 98% 左右。之后继续延长烧时间,密度基本上不再变化。通过对微波烧结试样进行 SEM 分析发现,在微波烧结致密化过程中, Al2O3 晶粒长大很少,烧结制品晶粒细小均匀,这是微波烧结陶瓷的一个突出优点。由于快速加热和低温快速烧结可以制备出高度致密化的细晶粒或超细晶粒陶瓷,从而改善于陶瓷材料的若干性能。

  
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