氧化鋁陶瓷由于原料礦物資源豐富,熔點(diǎn)高,絕緣性優(yōu)異等多種功能,成為應(yīng)用廣泛且價(jià)格低廉的一種新型陶瓷。由于純 Al2O3 熔點(diǎn)高,雜質(zhì)少,高溫時(shí)液相極少,常規(guī)燒結(jié)時(shí)必須依靠對(duì)原料的粉碎磨細(xì),增加晶格缺陷,使晶;罨约皳酵饧觿┦怪c主晶相形成低共溶有限固相或形成晶界玻璃相以達(dá)到燒結(jié)的目的。
氧化鋁陶瓷通常具有優(yōu)良的電絕緣性能、低的損耗角正切、高機(jī)械強(qiáng)度、滿意的化學(xué)穩(wěn)定性及耐溫度急變性等優(yōu)點(diǎn),在電子、化工、紡織機(jī)械等許多工業(yè)部門獲得廣泛應(yīng)用。
周健采用平均粒度為 0.8 ц m 左右的σ- Al2O3 細(xì)粉,加入 3% (質(zhì)量)的 Y2O3 在剛玉罐中濕磨 36h ,混入成型劑,造粒后模壓成型,并進(jìn)一步用冷等靜壓制得樣品。樣品采用常規(guī)燒結(jié)和微波燒結(jié)兩種方式進(jìn)行。常規(guī)燒結(jié)為鉬爐,燒結(jié)溫度 1450 ℃,保溫 1h ;微波燒結(jié)采用改進(jìn)的 TE103 矩形單模腔,工作頻率 2.45GHz 。兩種結(jié)果對(duì)比如表 1 。
微波燒結(jié)過程中,隨著溫度的升高,試樣對(duì)微波能的吸收值增大,至 1050 ℃左右達(dá)到最大值,此時(shí) Al2O3 介電損耗達(dá)到最大值。在 1250 ℃下微波燒結(jié)隨時(shí)間增大,試樣相對(duì)密度也相應(yīng)提高。在 8min 后試樣迅速致密化, 15min 左右即達(dá)到理論密度的 98% 左右。之后繼續(xù)延長(zhǎng)燒時(shí)間,密度基本上不再變化。通過對(duì)微波燒結(jié)試樣進(jìn)行 SEM 分析發(fā)現(xiàn),在微波燒結(jié)致密化過程中, Al2O3 晶粒長(zhǎng)大很少,燒結(jié)制品晶粒細(xì)小均勻,這是微波燒結(jié)陶瓷的一個(gè)突出優(yōu)點(diǎn)。由于快速加熱和低溫快速燒結(jié)可以制備出高度致密化的細(xì)晶;虺(xì)晶粒陶瓷,從而改善于陶瓷材料的若干性能。