在尽(jin)可(ke)能低(di)的温度下制备(bei)陶(tao)瓷是可(ke)以降(jiang)低(di)能耗(hao),使(shi)产品成本降(jiang)低(di)。低(di)温烧(shao)结(jie)方(fang)法主要有引入(ru)添加(jia)剂、压(ya)力烧(shao)结(jie),使(shi)用易于烧(shao)结(jie)的粉料等方(fang)法。
(1)引入添加剂
这种方法根(gen)据添(tian)(tian)(tian)加(jia)剂作用(yong)机理(li)可(ke)分(fen)为(wei)如下两(liang)(liang)类:添(tian)(tian)(tian)加(jia)剂的(de)引入使晶(jing)(jing)(jing)格空(kong)位增加(jia),易于(yu)扩散(san)(san),使烧(shao)(shao)结(jie)(jie)(jie)(jie)速率加(jia)快;添(tian)(tian)(tian)加(jia)剂的(de)引入使液(ye)相(xiang)(xiang)在较低(di)的(de)温度(du)(du)(du)(du)(du)下生(sheng)成(cheng),出现(xian)液(ye)相(xiang)(xiang)后晶(jing)(jing)(jing)体能(neng)作黏性流动,促进了(le)烧(shao)(shao)结(jie)(jie)(jie)(jie)。当不(bu)存(cun)在液(ye)相(xiang)(xiang)时,陶瓷粉料(liao)通(tong)常是(shi)通(tong)过扩散(san)(san)传质(zhi)而烧(shao)(shao)结(jie)(jie)(jie)(jie)的(de)。实际上,理(li)想(xiang)晶(jing)(jing)(jing)体是(shi)不(bu)存(cun)在的(de),晶(jing)(jing)(jing)体总是(shi)存(cun)在一定数(shu)量(liang)的(de)空(kong)位,颈(jing)部(bu)的(de)空(kong)位浓(nong)度(du)(du)(du)(du)(du)高,其他(ta)部(bu)分(fen)的(de)空(kong)位浓(nong)度(du)(du)(du)(du)(du)低(di),空(kong)位浓(nong)度(du)(du)(du)(du)(du)梯(ti)度(du)(du)(du)(du)(du)的(de)存(cun)在,导致空(kong)位浓(nong)度(du)(du)(du)(du)(du)高的(de)部(bu)分(fen)(通(tong)常两(liang)(liang)颗(ke)粒的(de)接(jie)触处一颈(jing)部(bu))向(xiang)空(kong)位浓(nong)度(du)(du)(du)(du)(du)低(di)的(de)部(bu)分(fen)扩散(san)(san),而质(zhi)点(离子)向(xiang)相(xiang)(xiang)反方向(xiang)扩散(san)(san),使物料(liao)烧(shao)(shao)结(jie)(jie)(jie)(jie)。引入的(de)添(tian)(tian)(tian)加(jia)剂固(gu)溶(rong)于(yu)主(zhu)晶(jing)(jing)(jing)相(xiang)(xiang),空(kong)位就(jiu)增加(jia),促进了(le)扩散(san)(san),使物料(liao)易于(yu)烧(shao)(shao)结(jie)(jie)(jie)(jie),如化Al203中(zhong)添(tian)(tian)(tian)加(jia)TiO₂、MgO、MnO等后,就(jiu)显(xian)著地促进了(le)烧(shao)(shao)结(jie)(jie)(jie)(jie)。当添(tian)(tian)(tian)加(jia)剂引入后可(ke)以在较低(di)的(de)温度(du)(du)(du)(du)(du)下生(sheng)成(cheng)液(ye)相(xiang)(xiang),出现(xian)液(ye)相(xiang)(xiang)后晶(jing)(jing)(jing)体能(neng)作黏性(以颗(ke)粒为(wei)单位的(de)迁移)流动,促进了(le)烧(shao)(shao)结(jie)(jie)(jie)(jie)。如Si3 N4中(zhong)添(tian)(tian)(tian)加(jia)MgO、Y₂O₃、Al₂O₃等均可(ke)加(jia)快烧(shao)(shao)结(jie)(jie)(jie)(jie)速率。
总之,添(tian)加剂能使(shi)材(cai)料(liao)显示出新的(de)功能,提高强度、抑制晶粒成长、促进烧结等。
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陶瓷低温烧结
(2)使用易于烧结(jie)的粉料
易(yi)于烧(shao)(shao)(shao)结(jie)粉(fen)料(liao)(liao)的(de)(de)(de)(de)(de)制(zhi)(zhi)备(bei)(bei)方(fang)法大(da)致分(fen)为(wei)通(tong)用(yong)(yong)粉(fen)料(liao)(liao)制(zhi)(zhi)备(bei)(bei)工(gong)(gong)艺(yi)(yi)和(he)特殊(shu)粉(fen)料(liao)(liao)制(zhi)(zhi)备(bei)(bei)方(fang)法,他们的(de)(de)(de)(de)(de)区别主(zhu)要是制(zhi)(zhi)备(bei)(bei)工(gong)(gong)艺(yi)(yi)过(guo)(guo)程(cheng)的(de)(de)(de)(de)(de)差异。这里所指的(de)(de)(de)(de)(de)制(zhi)(zhi)备(bei)(bei)工(gong)(gong)艺(yi)(yi)过(guo)(guo)程(cheng)是母盐的(de)(de)(de)(de)(de)化(hua)(hua)学组成、母盐的(de)(de)(de)(de)(de)制(zhi)(zhi)备(bei)(bei)条(tiao)件、煅烧(shao)(shao)(shao)条(tiao)件、粉(fen)碎条(tiao)件等。由于这些工(gong)(gong)艺(yi)(yi)过(guo)(guo)程(cheng)的(de)(de)(de)(de)(de)变化(hua)(hua),使制(zhi)(zhi)备(bei)(bei)的(de)(de)(de)(de)(de)陶瓷(ci)粉(fen)料(liao)(liao)的(de)(de)(de)(de)(de)烧(shao)(shao)(shao)结(jie)性发(fa)生微(wei)妙(miao)的(de)(de)(de)(de)(de)变化(hua)(hua)。如用(yong)(yong)四(si)异丙醇(chun)钛(tai)为(wei)原(yuan)料(liao)(liao)制(zhi)(zhi)得的(de)(de)(de)(de)(de)TiO₂粉(fen)体(ti)(ti)平(ping)均颗(ke)(ke)粒(li)(li)度(du)为(wei)0.08μm,烧(shao)(shao)(shao)结(jie)后材料(liao)(liao)密(mi)度(du)达到(dao)(dao)理论密(mi)度(du)的(de)(de)(de)(de)(de)99%。烧(shao)(shao)(shao)成体(ti)(ti)的(de)(de)(de)(de)(de)晶粒(li)(li)大(da)小约(yue)0.15μm,烧(shao)(shao)(shao)结(jie)温度(du)为(wei)800℃,比用(yong)(yong)传统工(gong)(gong)艺(yi)(yi)制(zhi)(zhi)备(bei)(bei)的(de)(de)(de)(de)(de)TiO₂粉(fen)料(liao)(liao)烧(shao)(shao)(shao)结(jie)温度(du)降低500~600℃(通(tong)常TiO₂的(de)(de)(de)(de)(de)烧(shao)(shao)(shao)结(jie)温度(du)为(wei)1300~1400℃);用(yong)(yong)四(si)乙醇(chun)钛(tai)为(wei)原(yuan)料(liao)(liao),合(he)成的(de)(de)(de)(de)(de)Ti02粉(fen)体(ti)(ti)的(de)(de)(de)(de)(de)平(ping)均粒(li)(li)度(du)为(wei)0.3μm,烧(shao)(shao)(shao)结(jie)后材料(liao)(liao)密(mi)度(du)为(wei)理论密(mi)度(du)的(de)(de)(de)(de)(de)99%,烧(shao)(shao)(shao)成体(ti)(ti)的(de)(de)(de)(de)(de)晶粒(li)(li)大(da)小约(yue)1.2μm,烧(shao)(shao)(shao)结(jie)温度(du)为(wei)1050℃。总(zong)之,随着粉(fen)末颗(ke)(ke)粒(li)(li)的(de)(de)(de)(de)(de)微(wei)细(xi)化(hua)(hua),粉(fen)体(ti)(ti)的(de)(de)(de)(de)(de)显微(wei)结(jie)构和(he)性能将会(hui)发(fa)生很(hen)大(da)的(de)(de)(de)(de)(de)变化(hua)(hua),尤其是对亚微(wei)米(mi)(mi)一纳(na)米(mi)(mi)级的(de)(de)(de)(de)(de)粉(fen)体(ti)(ti)来说(shuo),它在内部压(ya)力、表面活性、熔(rong)点(dian)等方(fang)面都(dou)会(hui)有意想不到(dao)(dao)的(de)(de)(de)(de)(de)性能。因此易(yi)于烧(shao)(shao)(shao)结(jie)的(de)(de)(de)(de)(de)粉(fen)料(liao)(liao)在烧(shao)(shao)(shao)结(jie)过(guo)(guo)程(cheng)中能加速(su)动力学过(guo)(guo)程(cheng)、降低烧(shao)(shao)(shao)结(jie)温度(du)和(he)缩(suo)短烧(shao)(shao)(shao)结(jie)时间。
科众(zhong)工(gong)业陶(tao)瓷(ci)(ci)厂(chang)是【结(jie)构陶(tao)瓷(ci)(ci)】专家,【结(jie)构陶(tao)瓷(ci)(ci)】厂(chang)家直销,价格有优势(shi);【结(jie)构陶(tao)瓷(ci)(ci)】成型/烧结(jie)/精密加工(gong)工(gong)艺成熟、交(jiao)期准、保(bao)障质(zhi)量,欢迎来电咨(zi)询:13412443344/0769-33235150/QQ921105260
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陶瓷低温烧结
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本文“陶瓷低温烧结的两种方法”由科众陶瓷编辑整理,修订时间:2017-05-20 14:23:12
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