99.5wt％亞微米氧化鋁粉干壓成型致密化技術(shù)的研究

1、 山東理工大學(xué) 山東理工大學(xué) 碩士學(xué)位論文 99.5wt%亞微米氧化鋁粉干 亞微米氧化鋁粉干壓成型致密化 成型致密化 技術(shù)的研究 技術(shù)的研究 RESEARCH ON DENSIFICATION TECHNOLOGY OF 99.5wt% SUB-MICRON ALUMINA POWDER BY DRY PRESSING 研 究 生： 李曉東 李曉東 指 導(dǎo) 教 師： 殷書建 殷書建 教授 教授

2、 協(xié) 助 指 導(dǎo) 教 師： 周文孝 周文孝 高工 高工 申請(qǐng)學(xué)位門類級(jí) 別： 工學(xué)碩士 工學(xué)碩士 學(xué) 科 專 業(yè) 名 稱： 材料學(xué) 材料學(xué) 研 究 方 向： 先進(jìn)結(jié)構(gòu)陶瓷 先進(jìn)結(jié)構(gòu)陶瓷 論 文 完 成 日 期： 2010 年 4 月 10 日 單位代碼：10433 學(xué) 號(hào)：Y0709153 分類號(hào)：TQ174 密 級(jí)： 山

3、東理工大學(xué)碩士學(xué)位論文 摘要 I 摘 要 本課題圍繞 99.5wt%亞微米氧化鋁粉體的致密化技術(shù)進(jìn)行研究， 通過無團(tuán)聚氧化鋁漿料的制備工藝、氧化鋁漿料的干燥參數(shù)的優(yōu)化工藝、造粒粉的干壓成型參數(shù)優(yōu)化工藝、成型坯體的燒結(jié)參數(shù)優(yōu)化工藝，從而在常壓下燒結(jié)得到了致密的燒結(jié)體。本課題中最終獲得的燒結(jié)試樣具有較好的顯微結(jié)

4、構(gòu)和良好的機(jī)械性能。 氧化鋁漿料的制備采用普通機(jī)械球磨的方式。研究結(jié)果表明：對(duì)于初始d50=8.19μm 的原料粉體，在其它實(shí)驗(yàn)條件相同的情況下，分散劑聚丙烯酸銨的加入量為漿料固相總質(zhì)量的 1.5wt%的料漿細(xì)化速度最快，分散劑多次均勻加入比一次性加入更容易獲得粒度分布窄、燒結(jié)性能好的亞微米粉體；pH 值為 9 時(shí)料漿最穩(wěn)定；固相含量為 71.4wt%的料漿離心噴霧造粒得到的造粒粉性能最為優(yōu)良。 氧化鋁漿料的干燥采用離心噴霧干燥的方式，

5、在漿料干燥的同時(shí)進(jìn)行造粒。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：對(duì)于本課題中制備出的無團(tuán)聚、高穩(wěn)定性、高分散的氧化鋁漿料，在供料量為干燥機(jī)額定生產(chǎn)能力的情況下， 進(jìn)口溫度 340℃、 離心霧化器轉(zhuǎn)速 40 r/s是最為理想的干燥參數(shù)組合，在這種干燥參數(shù)下得到的造粒粉具有破碎性能良好、流動(dòng)性好、粒度分布均勻等特性。 在成型工藝的研究中，本課題以雙向同步干壓工藝為研究方式。經(jīng)實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，3.0wt%造粒粉質(zhì)量的水分增濕的造粒粉最適合干壓成型，增濕水分過少或過多都不利

6、于坯體致密度的提高；在成型壓力相同的情況下，緩慢多次加壓更有利于坯體密度的提高；即便造粒粉的性能完全相同，只要坯體形狀、厚度不同需要的成型壓力也不同，并且每一種坯體都有自己最佳的成型壓力，壓力過大或過小都不利于坯體密度的提高；對(duì)于厚、大的坯體延長(zhǎng)保壓時(shí)間將有利于提高坯體密度。 通過對(duì)常壓燒結(jié)工藝參數(shù)的實(shí)驗(yàn)和分析，在燒結(jié)溫度 1600℃的情況下，獲得了顯微結(jié)構(gòu)相對(duì)均勻的致密的燒結(jié)體。 獲得的氧化鋁陶瓷的密度可達(dá) 3.9247g/cm3；三