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氧化鋁陶瓷的一些知識點(diǎn)

發(fā)布時(shí)間：

2022-12-30

氧化鋁具有機械強度高、硬度高、耐磨、耐腐蝕、耐高溫、重量輕、絕緣性好等特點(diǎn)。廣泛應用于紡織、煤炭、石油、化工、電子、建筑等行業(yè)，是一種成本低、用途廣的陶瓷材料。但由于純氧化鋁陶瓷韌性較差，強度和耐磨性有待提高，限制了其應用領(lǐng)域的進(jìn)一步拓展。

氧化鋁具有機械強度高、硬度高、耐磨、耐腐蝕、耐高溫、重量輕、絕緣性好等特點(diǎn)。廣泛應用于紡織、煤炭、石油、化工、電子、建筑等行業(yè)，是一種成本低、用途廣的陶瓷材料。但由于純氧化鋁陶瓷韌性較差，強度和耐磨性有待提高，限制了其應用領(lǐng)域的進(jìn)一步拓展。多相協(xié)同改性已成為提高氧化鋁陶瓷力學(xué)性能和耐磨性的研究方向。宜興氧化鋁陶瓷廠(chǎng)家認為稀土離子的半徑遠大于鋁離子，離子半徑的差異使其難以固溶。因此，稀土元素主要存在于氧化鋁的晶界上，玻璃網(wǎng)狀結構的稀土氧化物體積大，不易移動(dòng)，阻礙了其他離子的遷移，降低了晶界的遷移速率，抑制了晶粒的異常生長(cháng)，使結構致密。稀土氧化物摻雜晶界玻璃相可以提高玻璃相的強度，進(jìn)而提高陶瓷的力學(xué)性能。添加的稀土氧化物越多，降低燒結溫度的效果越明顯，但添加過(guò)量會(huì )使陶瓷的力學(xué)性能變差。

　　宜興氧化鋁陶瓷廠(chǎng)家認為稀土氧化物可以細化晶粒，但隨著(zhù)稀土氧化物含量的增加，陶瓷的晶粒逐漸增大，同時(shí)液相量也逐漸增加。這種現象可以解釋為：稀土離子在氧化鋁中幾乎不固溶，因為其離子半徑遠大于鋁離子，主要存在于晶界的玻璃相中。同時(shí)，具有玻璃網(wǎng)絡(luò )結構的稀土氧化物阻礙離子遷移，抑制晶粒長(cháng)大，細化晶粒尺寸，但稀土氧化物過(guò)量添加會(huì )增加液相體積，降低液相粘度，促進(jìn)離子遷移，導致晶粒過(guò)度長(cháng)大，晶粒尺寸變大。

　　宜興氧化鋁陶瓷廠(chǎng)家認為添加適量的稀土氧化物可以細化晶粒，增加液相量，填充晶粒間的間隙，提高密度和硬度。但隨著(zhù)稀土氧化物的過(guò)量添加，晶粒尺寸增大和間隙增大對密度和硬度的負面影響難以抵消，硬度逐漸降低。

　　宜興氧化鋁陶瓷廠(chǎng)家認為氧化鋁陶瓷的磨損表面經(jīng)歷了晶粒的破碎和拔出、摩擦層的形成、摩擦層面積的增加和裂紋的增多四個(gè)過(guò)程。氧化鋁陶瓷磨損過(guò)程中脫落的顆粒會(huì )留在摩擦界面上，在表面應力的作用下形成光滑的摩擦層。摩擦層由兩種磨屑組成，可以降低陶瓷的磨損率。氧化鋁陶瓷的磨損機制主要是磨粒磨損，適量的稀土氧化物摻雜可以提高陶瓷的耐磨性。