不同微觀結(jié)構(gòu)氧化鋁微晶陶瓷顆粒的制備與表征.pdf

1、本文主要討論了以工業(yè)級(jí)γ-AlOOH納米顆粒為主要原材料，采用溶膠-凝膠法結(jié)合兩步煅燒工藝，合成了高硬度、高韌性的氧化鋁微晶陶瓷顆粒，并研究了其結(jié)構(gòu)與性質(zhì)之間的關(guān)系。本文考察了不同工藝制備條件對(duì)氧化鋁微晶陶瓷顆粒結(jié)構(gòu)與硬度及韌性的影響，優(yōu)選了最佳的制備條件。并考察了在勃姆石溶膠中引入能生成磁鉛石相的添加劑對(duì)氧化鋁陶瓷微晶顆粒的影響，表明可在相對(duì)較低的煅燒溫度下制備高硬度、高韌性、具有獨(dú)特片晶結(jié)構(gòu)的氧化鋁微晶陶瓷顆粒。
　　1.工藝

2、條件對(duì)γ-AlOOH溶膠及氧化鋁微晶陶瓷顆粒的影響
　　以工業(yè)級(jí)γ-AlOOH納米顆粒為主要原材料，通過(guò)溶膠-凝膠法制備了氧化鋁燒結(jié)前驅(qū)體，并采用兩步煅燒工藝制備了氧化鋁微晶陶瓷顆粒。分別討論了砂磨工藝對(duì)γ-AlOOH溶膠中膠粒粒度以及相轉(zhuǎn)變溫度的影響，pH值對(duì)溶膠粒度的影響，并研究了燒結(jié)溫度、燒結(jié)裝料量以及噴霧干燥對(duì)制備的氧化鋁微晶陶瓷顆粒結(jié)構(gòu)與性質(zhì)的影響。利用XRD、SEM、TEM、TG-DSC、FTIR、粒徑分布及硬度測(cè)試分

3、析等手段對(duì)樣品進(jìn)行表征。結(jié)果表明:砂磨工藝可明顯細(xì)化γ-AlOOH溶膠膠粒，砂磨5次后，d(0.1)=1.225μm，d(0.5)=1.841μm，d(0.9)=2.698μm;由此制備的氧化鋁微晶陶瓷顆粒晶粒尺寸明顯變小且更均勻，顯微硬度平均值為22GPa。最佳制備工藝條件為樣品在1350℃C煅燒1h，裝載量為300g時(shí)，硬度值為22.1GPa。而通過(guò)噴霧干燥方式可制得球形氧化鋁陶瓷顆粒，并具有氧化鋁微晶陶瓷顆粒類(lèi)似的微觀結(jié)構(gòu)。

4、>　　2.含磁鉛石相氧化鋁微晶陶瓷顆粒的制備與性能表征
　　以工業(yè)級(jí)γ-AlOOH納米顆粒為主要原材料，引入能生成磁鉛石相的添加劑，通過(guò)溶膠-凝膠法結(jié)合兩步煅燒工藝制備了含磁鉛石相的氧化鋁微晶陶瓷顆粒。并對(duì)制備的樣品進(jìn)行了XRD、SEM、EDS、TG-DSC、FTIR、硬度測(cè)試分析等手段的表征。結(jié)果表明:當(dāng)以硝酸鹽形式引入的磁鉛石相的固含量為3wt％時(shí)，制備的氧化鋁微晶陶瓷顆粒微觀結(jié)構(gòu)最好，斷面致密無(wú)孔，表面片厚度為10-60nm