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陶瓷烧结工艺

陶瓷烧结工艺 Otkonsas奥科萨斯阀门
2026-02-06
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导读:常见的陶瓷大致可以分为四类—氧化铝陶瓷、氧化锆陶瓷、碳化硅陶瓷、氮化硅(Si₃N₄)。从陶瓷原粉-等静压成型-预烧结-烧结成品-成品研磨,介绍陶瓷烧结成型的详细工艺介绍。

“ 常见的陶瓷大致可以分为四类——氧化铝陶瓷、氧化锆陶瓷、碳化硅陶瓷、氮化硅(Si₃N₄)。从陶瓷原粉-等静压成型-预烧结-烧结成品-成品研磨,介绍陶瓷烧结成型的详细工艺介绍。”






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陶瓷材料的分类

常见的陶瓷大致可以分为四类——氧化铝陶瓷、氧化锆陶瓷、碳化硅陶瓷、氮化硅(Si₃N₄)。

1. 氧化铝陶瓷

氧化铝陶瓷是以氧化铝为主要材料烧结而成的陶瓷,其硬度超过HRA88,超耐磨,耐高温能力强,而且具有一定的抗冲击、抗腐蚀能力。可作为耐火材料、耐磨材料等,如坩埚、高温炉管等,也可以制造刚玉磨球机、陶瓷球阀、制砂机分料锥等,性能优异,使用寿命长,而且价格较低,得到市场高度认可。

2. 氧化锆陶瓷

氧化锆相比于氧化铝,硬度更高,抗冲击能力更强,而且也具有耐高温、耐腐蚀的性能,可以用在一些冲击力较大、磨损严重的工况中,比如氧化锆陶瓷球阀。

3. 碳化硅陶瓷

碳化硅陶瓷密度小,同体积之下质量轻,在一些对负荷要求比较严格的场合表现良好。除此之外,碳化硅硬度极高,而且不与氢氟酸之外的无机酸反应,抗腐蚀能力非常强,在骤冷骤热的温度变化之下也不会轻易碎裂,常应用于汽轮机叶片、机械密封环、永久性模具等机械构件。

二级高温烧结窑

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陶瓷材料的制备


1.概述

  四种常见的陶瓷材料,都是以高纯度陶瓷粉末为原料,使用等静压成型工艺将陶瓷粉末放入对应模具中,使其成型。然后,放入一级预烧结窑中,在800-950℃的温度中,烧制12小时。使其初步成型,再转入二级高温烧结窑中,在1700℃的高温中,使其内部晶粒发生改变,陶瓷晶粒排列更加整齐。在高温窑中烧制48小时后,在自然冷却12小时以上,出窑。然后,再使用高精度车床车削掉多余陶瓷,再使用多级研磨车床打磨平滑。最后,质检完成,再到装配车间完成装配。


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氧化铝(Al₂O₃)陶瓷材料的制备

以常见的氧化铝陶瓷为例,其是一种以氧化铝(Al₂O₃)为主体的陶瓷材料,根据其氧化铝纯度可以分为高纯型和普通型两种,用途也各有不同。

高纯型氧化铝陶瓷指Al₂O₃含量在99.9%以上的陶瓷材料,由于其烧结温度高达1700℃,透射波长为1~6μm,一般制成熔融玻璃以取代铂坩埚;利用其透光性及可耐碱金属腐蚀性用作钠灯管;在电子工业中可用作集成电路基板与高频绝缘材料。

普通型氧化铝陶瓷按照Al₂O₃含量不同分为99瓷、95瓷、93瓷、92瓷、85瓷等品种,主要应用于工业防磨领域。其中99氧化铝瓷材料用于制作高温坩埚、耐火炉管及特殊耐磨材料,如陶瓷轴承、陶瓷密封件及水阀片等;95氧化铝瓷主要用作耐腐蚀、耐磨部件;85瓷中由于常掺入部分滑石,提高了电性能与机械强度,可与钼、铌、钽等金属封接,有的用作电真空装置器件。

氧化铝陶瓷是由优质氧化铝粉体烧结而成,1700℃高温下,氧化铝会转化成α氧化铝,形成特殊的晶体结构,不但硬度超过RHA85,仅次于金刚石,耐磨能力出色,远超耐磨钢、铸石铸铁等。而且α氧化铝化学性能稳定,可以耐大多数酸碱腐蚀,本身的耐高温能力也很强,氧化铝陶瓷衬板和氧化铝陶瓷管道在工业防磨领域应用广泛。







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