Глиноземная добавка

Как правило, температура спекания чистой глиноземной керамики выше 1700 ° С. Такую высокую температуру спекания трудно достичь в промышленности, и она не способствует снижению затрат. В то же время имеется много дефектов в структуре и материалах для глиноземной керамики. Механические свойства неблагоприятны. Чтобы способствовать уплотнению глиноземной керамики и снизить температуру спекания, добавки обычно вводятся в сырье для снижения температуры спекания или улучшения свойств спекания.

Роль нескольких основных добавок:

1, роль MgO

MgO является стабилизатором микроструктуры в процессе спекания Al2O3, который может измельчать зерна, значительно уменьшать разницу энергии границ зерен, ослаблять анизотропию роста зерен и препятствовать прерывистому росту зерен. Из-за высокой летучести MgO, для достижения хороших результатов, La2O3 или Y2O3 часто смешивают с MgO. Введение La2O3 или Y2O3 может измельчить зерна и способствовать уплотнению при спекании, но снизить скорость уплотнения.

2, роль SiO2

Увеличение содержания SiO2 в сырье может значительно ослабить или устранить вредное воздействие примесей Na2O на диэлектрические потери керамики. В присутствии SiO2 ионы натрия могут переходить в фазу силикатного стекла или образовывать соединение, такое как альбит (NaO · Al2O3 · 6SiO2), тем самым восстанавливая и удаляя β-Al2O3 в керамике, уменьшая ее вредный эффект.

3. Роль CaO, SrO и BaO

(1) влияние на диэлектрические свойства

Введение СаО может эффективно снизить диэлектрические потери фарфора.

(2) влияние на температуру спекания

Различные исследования показали, что в глиноземной керамике необходимо получить MgO и следовое количество CaO, чтобы получить структуру, имеющую тонкую микроструктуру и однородное кристаллическое зерно. Такие добавки обычно используются для образования эвтектических систем с другими ингредиентами.

4. Роль TiO2, Cr2O3, Fe2O3, MnO2, V2O5

Эти добавки отличаются от CaO, MgO и SiO2. Они не образуют жидкой фазы. Поскольку их кристаллические структуры близки к Al2O3 или совпадают с ними, а их ионные радиусы близки, они образуют конечный или бесконечный твердый раствор в глиноземе, вызывая искажение решетки. И все они являются соединениями с переменной валентностью. Во время процесса спекания цена на электроэнергию также может изменяться, и активация кристаллической решетки может значительно способствовать спеканию.

Недостатком таких добавок является то, что, поскольку такие добавки спекаются в отсутствие жидкой фазы (рекристаллизационное спекание), поры в кристалле трудно заполнить, воздухонепроницаемость плохая, и поскольку добавка является переменным соединением. Влажности или электрического поля легко происходит миграция электронов, что приводит к значительному снижению электрических характеристик. Поэтому такие добавки не используются или используются с осторожностью в керамической промышленности подложек.