采用掃描電鏡觀察法測試實施例1~實施例5和對比例1~對比例12的氧化鋁陶瓷的晶粒尺寸。采用astme384-17納米壓痕方法測試實施例1~實施例5和對比例1~對比例12的氧化鋁陶瓷的硬度。采用gbt6065-2006三點彎曲強度法測試實施例1~實施例5和對比例1~對比例12的氧化鋁陶瓷的強度。采用單邊切口梁方法測試實施例1~實施例5和對比例1~對比例12的氧化鋁陶瓷的斷裂韌性。采用jc/t2345-2015精密陶瓷常溫耐磨實驗方法測試實施例1~實施例5和對比例1~對比例12的氧化鋁陶瓷的耐磨性能,得到如表1所示的實驗數(shù)據(jù)。表1實施例1~實施例5和對比例1~對比例12的氧化鋁陶瓷的實驗數(shù)據(jù)從上表1中可以看出,實施例1~實施例5制備得到的氧化鋁陶瓷的致密度均在95%以上,甚至可以高達99%,且晶粒尺寸較小,為μm~μm,顯微硬度在1300hv~1900hv。另外,氧化鋁陶瓷的斷裂韌性在~,磨損質量為~,耐磨性能較好。因此,實施例1~實施例5制備得到的氧化鋁陶瓷的斷裂韌性較好,耐磨性好,能夠加工成陶瓷軸承。將上述實施例1和對比例1制備得到的氧化鋁陶瓷分別加工成陶瓷軸承,記為實施例1軸承和對比例1軸承,并將兩個軸承在相同條件下運行1000h。對于一些高精度的設備和儀器,氧化鋁陶瓷的高精度制造能力滿足了其對零部件的嚴格要求。廈門透明陶瓷塊
對比例7對比例7的氧化鋁陶瓷的制備過程與實施例1的氧化鋁陶瓷的制備過程相似,區(qū)別在于:步驟(3)中,常壓燒結的時間為1h,熱等靜壓燒結的時間為4h。對比例8對比例8的氧化鋁陶瓷的制備過程與實施例1的氧化鋁陶瓷的制備過程相似,區(qū)別在于:步驟(3)中,常壓燒結的時間為5h,熱等靜壓燒結的時間為。對比例9對比例9的氧化鋁陶瓷的制備過程與實施例1的氧化鋁陶瓷的制備過程相似,區(qū)別在于:步驟(3)中,進行常壓燒結,不進行熱等靜壓燒結。對比例10對比例10的氧化鋁陶瓷的制備過程與實施例1的氧化鋁陶瓷的制備過程相似,區(qū)別在于:步驟(3)中,進行熱等靜壓燒結,不進行常壓燒結。對比例11對比例11的氧化鋁陶瓷的制備過程與實施例1的氧化鋁陶瓷的制備過程相似,區(qū)別在于:步驟(3)中,常壓燒結的溫度為1300℃,熱等靜壓燒結的溫度為1400℃。對比例12對比例12的氧化鋁陶瓷的制備過程與實施例1的氧化鋁陶瓷的制備過程相似,區(qū)別在于:步驟(3)中,常壓燒結的溫度為1600℃,熱等靜壓燒結的溫度為1200℃。采用gb-t25995-2010阿基米德排水法測試實施例1~實施例5和對比例1~對比例12的氧化鋁陶瓷粉體材料的致密度。廈門透明陶瓷塊在納米技術的推動下,納米氧化鋁陶瓷有望展現(xiàn)出更優(yōu)異的性能和獨特的應用價值。
通常在制備過程中加入低熔點的粘結劑使氧化鋁顆粒之間形成連接。目前,研究者利用顆粒堆積工藝制備多孔氧化鋁陶瓷,探討了三種粒徑的氧化鋁顆粒級配對孔徑分布和抗折強度的影響,結果發(fā)現(xiàn)粗顆粒對孔徑分布起決定作用;中等顆粒將大顆粒橋接起來,有利于提度,但對孔隙率影響較小;小顆粒的作用與其聚集狀態(tài)有關:如均勻分散,則抗彎強度隨孔隙率的輕微增加而增加,但團聚的小顆粒對抗彎強度和孔徑分布均不利。5、冷凍干燥法冷凍干燥法是一種先將氧化鋁陶瓷漿料冷凍,然后通過降壓使溶劑從固相直接升華成氣相,從而獲得多孔結構的方法。該方法制備出的多孔氧化鋁陶瓷為聯(lián)通孔結構,通過控制漿料中冰晶的生長方向,可以得到定向分布的孔洞,終燒結成為具有相應結構的多孔氧化鋁陶瓷。冷凍干燥法***是:以水為造孔劑,引入的添加劑較少,對環(huán)境不會造成任何污染,材料的孔隙率可以通過改變漿料的固含量進行調整,是一種綠色**的工藝,可用于高定向、高氣孔率多孔材料的制備。6、凝膠注模成型工藝凝膠注模成型工藝首先在有機單體和交聯(lián)劑的混合溶液中加入氧化鋁陶瓷粉體制備懸浮液,然后加入引發(fā)劑和催化劑,通過有機單體的聚合和交聯(lián)反應使懸浮液固化成型。
觀察兩個軸承在運行過程中是否有噪音出現(xiàn)及兩個軸承運行后的磨損情況,得到如下表2所示的實驗結果。表2實施例1軸承和對比例1軸承運行過程中的情況從表2中可以看出,由實施例1的氧化鋁陶瓷制備的軸承在運行過程中無噪音,且磨損較低,使用壽命更長。以上所述實施例的各技術特征可以進行任意的組合,為使描述簡潔,未對上述實施例中的各個技術特征所有可能的組合都進行描述,然而,只要這些技術特征的組合不存在矛盾,都應當認為是本說明**載的范圍。以上所述實施例表達了本發(fā)明的幾種實施方式,其描述較為具體和詳細,但并不能因此而理解為對發(fā)明專利范圍的限制。應當指出的是,對于本領域的普通技術人員來說,在不脫離本發(fā)明構思的前提下,還可以做出若干變形和改進,這些都屬于本發(fā)明的保護范圍。因此,本發(fā)明專利的保護范圍應以所附權利要求為準。隨著科技的不斷進步,氧化鋁陶瓷的性能將不斷提升,應用領域也會進一步拓展。
此外,通過添加氧化鎂、氧化鈣、氧化鈉、氧化鉿及氧化鉀為燒結助劑,并對混合成型后的陶瓷坯體先在1400℃~1500℃下進行常壓燒結,實現(xiàn)氧化鋁陶瓷的均勻致密化和控制氧化鋁的晶粒尺寸,然后在1300℃~1350℃、100mpa~200mpa下進行熱等靜壓燒結,以此獲得高均一性、高致密、度、高硬度、高耐磨性能的氧化鋁陶瓷。(2)上述氧化鋁陶瓷的斷裂韌性較高,能夠作為陶瓷軸承使用,且能夠解決軸套與軸芯不配套的問題。(3)上述氧化鋁陶瓷的制備方法工藝簡單,易于工業(yè)化生產。一實施方式的氧化鋁陶瓷,由上述實施方式的氧化鋁陶瓷的制備方法制備得到。上述氧化鋁陶瓷的致密度高、強度高、硬度高且耐磨性能好,能夠作為陶瓷軸承。一實施方式的陶瓷軸承,由上述實施方式的氧化鋁陶瓷加工處理后得到。以下為具體實施例部分:實施例1本實施例的氧化鋁陶瓷的制備過程具體如下:(1)按質量百分含量計,稱取如下原料:%al2o3、%zro2和%燒結助劑,其中,燒結助劑為%mgo、%cao、%na2o、%hf2o及%k2o的混合物。然后將上述原料與氧化鋯球及酒精按質量比為1∶2∶1混合,并在高能球磨機中進行濕磨48h,再在60℃下干燥24h,然后過300目篩網,得到陶瓷粉體。(2)將陶瓷粉體進行冷等靜壓成型。紡織工業(yè)中的導紗器、陶瓷剪刀等部件常采用氧化鋁陶瓷,以提高耐磨性。潮州絕緣陶瓷塊
采用先進的成型技術可以制造出復雜形狀的氧化鋁陶瓷部件。廈門透明陶瓷塊
3、發(fā)泡法發(fā)泡法是一種通過向氧化鋁陶瓷漿料中加入起泡劑,或者通過快速攪拌將氣體引入到陶瓷坯體,然后再經過燒結獲得多孔氧化鋁陶瓷材料的方法。與有機泡沫浸漬法相比,發(fā)泡法可以制備出小孔徑的閉口氣孔,通過控制發(fā)泡劑的用量和發(fā)泡時間等因素,可以得到所需孔徑尺寸的多孔氧化鋁陶瓷。常用的發(fā)泡劑有碳化鈣、氫氧化鈣、雙氧水等。圖2多孔氧化鋁陶瓷SEM圖發(fā)泡法***是:工藝較為簡單、成本也很低;缺點是:氣體的產生不能精確控制,孔徑大小不均勻,氣孔密度無法控制。此外,由于熱力學不穩(wěn)定,氣泡間易于相互結合形成較大的氣泡以降低系統(tǒng)自由能。通常采用加入表面活性劑的方法來降低氣-液界面能。4、顆粒堆積工藝顆粒堆積工藝利用小顆粒易于燒結,在高溫下產生液相的特點,使氧化鋁顆粒連接起來制備多孔陶瓷。在該工藝中,對于孔徑尺寸的控制可以通過選擇不同粒徑的顆粒來實現(xiàn),所得多孔氧化鋁陶瓷中孔徑大小與顆粒粒徑成正比,氧化鋁顆粒粒徑越大,形成的孔徑就越大;顆粒越均勻,產生的氣孔分布越均勻。一般來說,原料顆粒的尺寸應為所需孔徑尺寸的三至六倍。但是當需要獲得大氣孔時,就要選擇較大的顆粒,容易造成燒結困難。為了降低燒結溫度。廈門透明陶瓷塊