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發布時間:2019-07-23 22:30
氧化鋁陶瓷按Al2O3含量不同分為99瓷、95瓷、90瓷、85瓷等品種,有時Al2O3含量在80%或75%者也劃為普通氧化鋁陶瓷系列。其中,99氧化鋁瓷材料用于制作高溫坩堝、耐火爐管及特殊耐磨材料,如陶瓷軸承、陶瓷密封件及水閥片等;95、92氧化鋁瓷主要用作陶瓷研磨體等耐腐蝕、耐磨部件;85瓷中由于常摻入部分滑石,提高了電性能與機械強度,有的用作電真空裝置器件。
欲干壓成型時,需對粉體噴霧造粒,其中引入聚乙烯醇作為粘結劑。上海某研究所開發了一種水溶性石蠟用作Al2O3噴霧造粒的粘結劑,在加熱情況下有很好的流動性。噴霧造粒后的粉體必須具備流動性好、密度松散、流動角摩擦溫度小于30℃、顆粒級配比理想等條件,以獲得較大素坯密度。氧化鋁陶瓷干壓成型方法有單軸向或雙向,壓機有液壓式、機械式兩種,可呈半自動或全自動成型方式。壓機大壓力為200MPa,產量每分鐘可達15~50件。
干壓過程中,粉體顆粒均勻分布對模具充填非常重要,充填量準確與否對制造的氧化鋁陶瓷零件尺寸精度控制影響很大。粉體顆粒以大于60μm、介于60~200目之間,可獲大自由流動效果,取得好壓力成型效果。
將顆粒狀陶瓷坯體致密化并形成固體材料的技術方法叫燒結。燒結即將坯體內顆粒間空洞排除,將少量氣體及雜質物排除,「內襯陶瓷管」使顆粒之間相互生長結合,經過合理的熱工制度控制,形成以剛玉為主的微晶陶瓷結構。
微晶氧化鋁陶瓷研磨體具有如下特點,特別適合水泥球磨機應用技術的要求。
1.硬度大:經中科院上海硅酸鹽研究所測定,其洛氏硬度為HRA80~90,硬度僅次于金剛石,遠遠超過耐磨鋼和不銹鋼的耐磨性能。
「內襯陶瓷管」2.耐磨性能較好:經中南粉末冶金研究所測定,其耐磨性相當于錳鋼的N倍、高鉻鑄鐵的171.5倍。根據客戶跟蹤調查,在同等水泥粉磨工況下,可少延長研磨體使用壽命10倍以上。
3.重量輕:其密度為3.6~3.8g/cm3,僅為鋼鐵的一半,可大大減輕設備負荷。
4.主要技術指標如下:
氧化鋁陶瓷含量≥92%
密度≥3.6g/cm3
洛氏硬度≥80HRA
抗壓強度≥850MPa
斷裂韌性KΙC≥4.8MPa·m1/2
抗彎強度≥290MPa
導熱系數20W/m·K
熱膨脹系數7.2×10-6m/m·K
5.發展趨勢:氧化鋁陶瓷作為陶瓷中應用廣的一種材料,伴隨著整個行業的發展呈現以下趨勢。
(1)技術裝備水平將快速提高:計算機技術和數字化控制技術的發展,促進了陶瓷材料工業的技術進步和快速發展。如自動控制連續燒結窯爐、大功率大容量研磨設備、高性能制粉造粒設備、等凈壓成型設備等的成套設備,有力地推動了行業整體水平的提高,同時,在生產效率、產品質量等方面也都有明顯改善。
(2)產品質量水平不斷提高:國內微晶氧化鋁陶瓷制品從無到有,產業規模從小到大,產品質量從低到較高,經歷了一個快速發展的歷程。
(3)產業規模將迅速擴大:微晶氧化鋁陶瓷制品作為其他行業或領域的基礎材料,受到其他行業發展水平的影響和限制。從氧化鋁陶瓷的應用情況看,其應用范圍越來越寬,用量越來越大,特別是在干法生產中的水泥粉磨系統和建筑陶瓷方面尤為顯著。