陶瓷剛玉磨料的研制.pdf

1、陶瓷剛玉磨料是一種新型的應(yīng)用前景廣泛的磨料,它是利用溶膠—凝膠技術(shù)生產(chǎn)的微晶氧化鋁陶瓷磨料,具有硬度高、韌性好等特點.利用溶膠—凝膠技術(shù)生產(chǎn)陶瓷剛玉磨料的工藝過程比較復(fù)雜,一般要經(jīng)歷溶膠—凝膠、凝膠的干燥、破碎、燒結(jié)等多個工藝步驟,每個工藝步驟都與陶瓷剛玉磨料的性能有著密切的關(guān)系.在溶膠—凝膠工藝過程中,膠凝速度對膠凝過程有著十分重要的影響,通過對膠凝過程的研究,確定了影響膠凝時間的主要因素有初始固含量、加酸量、膠凝劑加入量、溫度等,并

2、獲得了實驗室條件下最佳的膠凝條件.在凝膠干燥過程中,溫度、干燥器皿、干燥方式等因素都會對干凝膠的強度產(chǎn)生影響,通過分析干燥過程,設(shè)計了一套特殊的干燥器皿,并提出了幾種能夠有效縮短干燥時間,同時增加凝膠強度的干燥溫度制度.凝膠的燒結(jié)過程,由于涉及到物理變化及化學(xué)變化,物料的體積收縮十分明顯,物料內(nèi)應(yīng)力的非常大,從而對陶瓷剛玉磨料性能有較大的影響.運用XRD、SEM、硬度、BET吸附、真密度等分析方法,研究了燒結(jié)過程中氧化鋁的物相、收縮率、

3、硬度、孔徑等的變化規(guī)律,獲得了不同燒結(jié)階段物料內(nèi)應(yīng)力的變化規(guī)律,優(yōu)化設(shè)計了適合陶瓷剛玉磨料燒結(jié)的溫度制度.運用差熱、XRD等分析手段,對燒結(jié)過程中氧化鋁的相變過程進行了研究,提出溫度是影響相變速率的重要因素;通過降低活化能的方式可以促進氧化鋁的相變過程,研磨和添加晶種都是較好的降低氧化鋁相變過程活化能的方式.通過一系列的實驗,確定了最佳的溶膠—凝膠條件、最佳的干燥溫度制度及最佳的燒結(jié)溫度制度,在實驗室條件下制備出了符合要求的陶瓷剛玉磨料