亞微米氧化鋁陶瓷粉體的制備及其燒結(jié)性能研究.pdf

1、高純Al2O3陶瓷材料具有優(yōu)越的物理性能和優(yōu)良的化學(xué)穩(wěn)定性，因此應(yīng)用十分廣泛。要制備出性能優(yōu)異的高純Al2O3陶瓷，所用的Al2O3原料粉體就必須滿足純度高、分散性好、粒度分布窄且顆粒尺寸小、活性高、容易燒結(jié)等要求?，F(xiàn)有生產(chǎn)Al2O3粉體的方法很多，但是制備出的粉體性能卻差強(qiáng)人意，有的方法制備出的Al2O3粉體純度高，但其顆粒大小分布不均且粒度過大，有的方法制備出的粉體粒度很細(xì)，但其純度低且分散性差。為此，本文通過機(jī)械球磨物理法和溶膠-

2、凝膠化學(xué)法(sol-gel)成功制備出性能較好的高純亞微米Al2O3粉體，再經(jīng)凝膠注模成型和常壓燒結(jié)來制備高純亞微米Al2O3陶瓷，具體的工作如下:
　　首先，采用機(jī)械球磨物理法批量地制備了高純亞微米Al2O3，研究了機(jī)械球磨法制備高純亞微米Al2O3的工藝條件及Al2O3球磨漿料的干燥工藝，并對制備出的高純亞微米Al2O3進(jìn)行了表征，結(jié)果表明:球磨后的Al2O3漿料采用冷凍干燥是最理想的干燥方法，研磨20次后Al2O3顆粒平均粒

3、度達(dá)到d50=240nm，粒徑分布均勻（較窄），呈類球形，保持原料的α相且純度高未引入其它雜質(zhì)。
　　其次，通過去離子水、無水乙醇為溶劑，硝酸鋁、異丙醇鋁為鋁源，分別以鄰苯二酚、間苯二酚、明膠為交聯(lián)劑，聚乙烯吡咯烷酮、PEG-1000為分散劑采用溶膠-凝膠法成功的制備了亞微米Al2O3，明膠作為糖類大分子具有無毒、環(huán)境友好的特點(diǎn)，明膠的使用簡化了Al2O3的制備工藝，為亞微米Al2O3粉體的制備提供了一種經(jīng)濟(jì)、環(huán)保無毒的溶膠-凝膠

4、法，使用間苯二酚為交聯(lián)劑時(shí)，能夠在1000℃下成功獲得亞微米α-Al2O3，提供了一種低溫制備α型Al2O3超細(xì)粉體的方法。
　　最后，通過丙烯酰胺體系和羧甲基殼聚糖體系凝膠注模成型制備出物相結(jié)構(gòu)均勻的氧化鋁陶瓷。丙烯酰胺成型工藝中氧化鋁粉體固相含量在4Ovol％～53vol％之間，坯體強(qiáng)度在25MPa左右，滿足機(jī)械加工性能。經(jīng)過1600℃燒結(jié)處理后的固相含量為50vol％氧化鋁陶瓷具體很高的致密度，丙烯酰胺體系成型的氧化鋁陶瓷密