氧化铝粉末的球磨工艺及其烧结性能研究

选择三乙醇胺、六偏磷酸钠、十二烷基苯磺酸钠作为助磨剂,研究不同助磨剂及添加量对氧化铝粉末粒径的影响,并在此基础上研究球磨后Al_2O_3粉末的烧结性能。采用XRD、激光粒度分析仪、SEM等测试手段进行表征,并用万能电子材料试验机、洛氏硬度计对氧化铝陶瓷样品的力学性能进行测试分析。结果表明:当选取六偏磷酸钠作为球磨助剂,添加量为粉末质量0.3%时,氧化铝粉末助磨效果最佳,粉末球磨1 h后中位粒径(D_(50))可达1.75μm。当烧结温度为1450℃时,所制得氧化铝陶瓷综合性能最佳,其对应的抗弯强度和洛氏硬度分别为352.27 MPa和77.8 HRA。

球磨时间及测试条件对氧化铝粉体粒度分析的影响

以氧化铝粉体为原料,以水为分散介质,采用Easysizer20激光粒度仪进行粒度分析。研究了球磨时间、样品加入量、分散剂种类、分散剂添加量、超声波分散时间对粒度分布测试结果的影响。采用X射线衍射仪对氧化铝粉体的物相组成进行了分析。结果表明,随着球磨时间的延长,粉体的粒度逐渐减小,球磨时间为4.0 h时,测得粉体的中位径D_(50)为4.72μm。确定了氧化铝粉体的最佳测试条件:当选取球磨时间为1.0 h的粉末样品时,超声分散功率为200 W,分散时间为7 min,分散剂六偏磷酸钠用量为0.2%,样品加入量为0.4 g,在此测试条件下所测得的粉体样品粒度最小。

醇-水法制备Al_2O_3-ZrO_2复合粉体及其表征

以Al（OH）3和ZrOCl2·8H2O为起始原料,以NH4HCO3为沉淀剂,在醇-水混合溶液中获得前驱体,将前驱体在空气中煅烧,制备了Al2O3-ZrO2复合粉体。探讨了不同煅烧温度对Al2O3-ZrO2复合粉体的物相组成和显微形貌的影响。采用综合热分析仪、X-射线衍射仪、扫描电镜等手段对粉体进行表征。结果表明：前驱体中含锆化合物主要以无定形的形式存在,当煅烧温度为600℃时,粉体中出现较强的t-ZrO2衍射峰,Al（OH）3的衍射峰消失。当煅烧温度增加到1200℃时,粉体中主要存在α-Al2O3和t-ZrO2主晶相衍射峰。前驱体经600℃热处理后所制备的Al2O3-ZrO2复合粉体粒度分布均匀且大多数颗粒在50100 nm之间;随着煅烧温度的升高,Al2O3-ZrO2复合粉体颗粒出现长大,且其显微形貌由球状颗粒为主逐渐向球状、片状以及短棒状等多样化结构过渡。

CeO_2-TiO_2-La_2O_3复合烧结助剂对Al_2O_3/ZrO_2复相陶瓷性能影响研究

以氧化锆(3Y-ZrO_2)和氧化铝(Al_2O_3)为主要原料,以CeO_2-TiO_2-La_2O3为烧结助剂,采用常压烧结工艺制备Al_2O_3/ZrO_2复相陶瓷。探讨了配方组成和烧结温度对Al_2O_3/ZrO_2复相陶瓷体积密度、抗弯强度等性能的影响。采用激光粒度仪对氧化铝粉体和氧化锆粉体的粒度大小进行分析,同时采用X-射线衍射仪(XRD)和扫描电镜(SEM)对烧结样品的物相组成和显微结构进行分析。实验结果表明:本实验所采用的氧化铝和氧化锆粉体纯度较高,符合使用要求。当添加剂中TiO_2加入量为2.0%时,Al_2O_3/ZrO_2复相陶瓷在1450℃烧结后的综合性能最佳,其对应的体积密度和抗弯强度分别为3.73g/cm3和353.83MPa。