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影响氧化铝耐磨陶瓷质量的几个因素

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要获得高耐磨性的氧化铝陶瓷材料,不仅要考虑其具有高密度、高弯曲强度和抗压强度,而且还要提高其硬度和断裂韧性,这些性能与氧化铝陶瓷有很大的不同。微观组织(闭孔率、晶粒尺寸、玻璃相分布等)及其磨损机理密切相关。


  1、原料粉的影响


  氧化铝耐磨陶瓷zui重要的原料是高纯氧化铝粉体。其性能和含量对氧化铝耐磨陶瓷有很大的影响。陶瓷粉末在制备过程中不可避免地会引入杂质,而有机杂质在烧结过程中会被燃烧,在致密化过程中形成不规则的孔;


  无机杂质在高温下会与陶瓷粉末发生反应或在基体中形成微裂纹。这些杂质对氧化铝陶瓷的致密化有显著的影响。


  原料粉末的粒度对产品的性能也有很大的影响。只有当原料足够细时,zui终的烧结产物才能形成微晶结构,使其具有良好的耐磨性。


  因此,高纯度,细粒氧化铝粉末制备耐磨氧化铝陶瓷的重要先决条件。


  2、成型方法的影响


  生产实践和大量研究表明:低孔隙率、高密度的氧化铝陶瓷具有优良的结构性能。高密度是指陶瓷体内的晶粒排列方式紧密,在受到外界环境载荷或腐蚀性物质时不易发展形成具有破坏性的突破点。


  为了获得高密度陶瓷体成型方法是至关重要的。氧化铝耐磨陶瓷一般可以采用干压、等静压、热压铸等方法进行成型。不同的烧结方法有不同的特点,对氧化铝陶瓷的烧结性能和显微结构有不同的影响。


  复杂形状的产品一般是采用灌浆或热压铸造工艺,形状简单的产品采用干压成型。

    3、烧结效应


  烧结是陶瓷制备的关键阶段,烧结气氛对陶瓷材料的制备有很大的影响。过高的烧成温度或过长的保温时间都会促进晶体的生长,使细小的原料在高温下发展成粗大的晶粒,液相含量增加。这不仅会降低强度,还会降低耐磨性。当然,如果温度过低,烧结体不致密,产品的耐磨性也不好。


  优良电烧结炉烧结可以精准地控制加热,保持和冷却过程中,具有提高陶瓷的耐磨损性能的重要的作用,但电窑烧结成本和耐火材料消耗量比煤矿更高。


  4、助燃剂


  合适的助烧剂降低了烧结过程中温度,改善了陶瓷的微观结构,改善了力学性能,从而有效提高了氧化铝耐磨陶瓷的耐磨性。

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