微晶氧化铝
微晶陶瓷成分
微晶陶瓷成分
微晶陶瓷（Microcrystalline Ceramic）是一种特殊类型的陶瓷材料，它的成分通常包括以下主要组分：
1.氧化硅（SiO2）：氧化硅是微晶陶瓷的主要成分之一。
它是陶瓷材料的主要基体，负责提供材料的结构和稳定性。
2.氧化铝（Al2O3）：氧化铝通常用作微晶陶瓷的强化剂。
它可以提高陶瓷的硬度、耐磨性和耐高温性能。
3.氧化钇（Y2O3）：氧化钇通常用作微晶陶瓷的添加剂，有助于改善陶瓷的导热性能和热稳定性。
4.氧化锆（ZrO2）：氧化锆也可以用作微晶陶瓷的添加剂，以提高其耐磨性、硬度和抗裂纹扩展性。
5.其他添加剂：微晶陶瓷可能包含其他添加剂，如氧化铈（CeO2）、氧化镁（MgO）、氧化钇铝（YAG）等，以改善其特定性能和加工特性。
微晶陶瓷的成分组合可以根据具体的应用和制造工艺而有所不同。
这些陶瓷通常具有高密度、微细的晶粒结构以及卓越的力学性能、耐磨性、耐高温性能和化学稳定性。
它们广泛用于制造陶瓷刀具、轴承、喷嘴、电子器件封装等领域，其中需要高性能陶瓷材料。
微晶玻璃生产工艺设计
微晶玻璃生产工艺设计微晶玻璃是一种具有特殊纹理和光泽的新型玻璃材料，广泛用于建筑装饰、家具制作和艺术品等领域。
设计微晶玻璃生产工艺，需要考虑原料选择、熔制工艺、成型工艺和表面处理等方面。
首先，原料选择是设计微晶玻璃生产工艺的重要一环。
微晶玻璃的主要成分是氧化硅和氧化铝。
其中，氧化硅起到增加玻璃硬度、透明度和特殊纹理的作用，氧化铝则有助于提高玻璃的强度和耐热性。
根据产品要求，可以选择不同比例的氧化硅和氧化铝进行配料。
其次，熔制工艺是微晶玻璃生产的关键一环。
常用的熔制工艺包括电阻炉熔制、电弧炉熔制和燃气炉熔制等。
电阻炉熔制适用于小批量的生产，电弧炉熔制适用于大批量的生产，燃气炉熔制则适用于中小型企业。
在熔制过程中，需要控制好熔化温度、保持一定的搅拌强度，以确保均匀熔化和杂质的去除。
然后，成型工艺是微晶玻璃成品的关键环节。
常用的成型工艺包括压延和铸造。
压延工艺适用于生产平面微晶玻璃板材，需要在熔融玻璃表面施加压力，然后通过定型工具将玻璃板材压延成所需的厚度和尺寸。
铸造工艺适用于生产特殊形状的微晶玻璃制品，通过在特定模具中倒入熔融玻璃，并经过冷却定型来得到成品。
最后，表面处理是微晶玻璃制品的重要一环。
常用的表面处理工艺包括抛光、磨砂和喷砂等。
抛光工艺可以使微晶玻璃表面变得光滑亮丽；磨砂工艺可以使微晶玻璃表面变得均匀细腻；喷砂工艺则可以产生丰富的纹理效果。
根据产品需要，可以选择不同的表面处理工艺，以满足客户的要求。
综上所述，设计微晶玻璃生产工艺需要考虑原料选择、熔制工艺、成型工艺和表面处理等方面。
通过合理的工艺设计和优质的原材料，可以生产出质量优良、纹理独特的微晶玻璃制品。
氧化铝微粉用途
氧化铝微粉用途
氧化铝微粉是一种具有高熔点和高沸点的耐火材料，其用途广泛，具体用途包括：
陶瓷和耐火材料。
氧化铝微粉可以用于生产陶瓷和耐火材料，包括生产微晶石瓷砖、仿古瓷砖、瓷釉等瓷器，以及用作电绝缘体、隔热耐火材料、金属熔体的抗渣剂、坩埚、管模、炉衬等。
磨料。
氧化铝微粉可以用作磨料，包括普通磨料和特殊磨料。
其硬度高，适用于磨削和研磨不锈钢等。
电子陶瓷。
氧化铝微粉是电子陶瓷的重要原料，可以用于生产真空器件、电路基板、火花塞绝缘陶瓷等多种电子陶瓷产品。
化工制品。
利用氧化铝微粉的化学稳定性和耐腐蚀性，可以制作各种化工制品，如化学和生物材料、耐腐蚀管道、过滤器等。
请注意，使用氧化铝微粉时需要根据具体需求和产品特性考虑其最佳用途。
微晶氧化铝高档耐磨材料的研制
摘 要 在 确定 了微 晶氧 化铝 高 档 耐磨 材 料 晶相 组成 的基 础上 ， 究确 定 了微 晶氧 研 化 铝 高档 耐磨 材料 的生产 工 艺。普通 氧 化铝粉 在 应用 前 必先 煅烧 ， 使 一 ｌ ， 变为 Ａ２ 转 ｏ 仪 Ａ ２ 为 了降低 晶型 转化 温度 研制 了 晶型转化 助 剂 。 制 的复合 烧 结助 剂 ， 一１ ， ０ 研 降低 了
Ｎ ２ 这 是 一 Ｊ ３中 的 钠 被 Ｍｇ置 换 出 来 ， ａ０， Ａ： Ｏ 在
１ １ 时蒸发 的结果 ： ３ｏ ４ Ｃ
型氧化 铝等 １ ２种 晶 型 ，最 常见 的有 － ｌ ，ｐ Ａ 、 — ０ Ａ ２ ｌ 和 一 Ｊ 种 晶 型，刚 玉 的主 晶相 即为 仅一 ｏ Ａ２ 三 ｏ ２３ 刚玉是 自然界 中一种 极硬 的材料 ， 氏硬度 为 ｏ。 莫 ９ 仅 次 于金 刚石 ， ， 其熔 点 ２ ５ ０℃。刚玉 的强 度和 耐 ０
第４ ３卷 第 ２期 １ ２１ ０ ０ ０年 ４月
江
苏
陶
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Ｊａ ｇｕ Ｃ ｒｍｉｓ ｉｎ ｓ ｅａ ｃ
Ｖｏ ．３ Ｎ ． １ ， ｏ２ ４ Ａｐ ｉ ２ １ ｒ ，０ ０ ｌ
微 晶氧化铝高档耐磨 材料 的研制
刘 聪 建
（ 山陶瓷股 份 有限 公 司研 究院 ， 山 ０ ３ ２ ） 唐 唐 ６ ０ ０
１． ． ２晶型转化 助 剂的 实验 １
试验中， 以工 业 氧化铝 为 原料 ，其 中 Ｎ ２ 量 （ ａ０含 为 ０２ ０ ， 入 不 同的 晶型 转化 助剂 ， ． ％）加 ９ 经充 分混 合
后 ， 入 刚玉 坩 埚 ， 试 验用 高 温 电炉 中 ， 装 在 按一 定 的 升 温制 度煅 烧 而 成 ， 烧温 度 至 １ ０ 结 果 见 表 煅 ０ｏ ４ Ｃ，
氧化铝的分类及应用
氧化铝的晶体结构
活性氧化铝
多孔性、高分散度的氧化铝，有大的表面积 （300m2/g），优良的热稳定性等
活性氧化铝的用途 吸附 催化剂 催化剂载体
活性氧化铝的吸附特性
比表面积大，吸附性能高于硅胶 能够干燥气体、液体。活性氧化铝干燥剂具有很强的
吸湿性，且吸附后外观不胀不裂保持原状，正因为活 性氧化铝这个优良的特性，因此活性氧化铝被作为新 型的干燥剂产品使用，主要用于石油化工气液相用深 度干燥和自控仪表风变压吸附干燥，
活性氧化铝废水处理
活性氧化铝除氟剂的用途 氧化铝脱氯剂的用途 双氧水专用活性氧化铝吸附剂 脱除磷酸根
氧化铝催化剂
催化剂：cluss催 化剂，脱硫催化剂
催化剂载体
α-Al2O3的生产
添加剂 保温时间 烧结温度
氧化铝
添加剂
生产窑炉 倒焰窑
梭式窑 隧道窑 回
混合
转炉
粉碎及分级
烧结
单体磨 连续磨
Bulk density/g/cm3
3.95
3.90
3.85
3.80
3.75
3.70 1560
1580
1600
1620
1640
Temperature/℃
1660
1680
1700
微晶氧化铝陶瓷
断面 1620℃
表面1620℃
断面 1680℃
表面1680℃
其它应用简介
磨料 化工 抛光 新能源 锂离子电池 蓝宝石
检验
包装
生产设备-倒焰窑
投资小 能耗高 劳动强度大 操作环境恶劣 生产效率低 周期长
生产设备-梭式窑
梭式窑的改进
生产设备-隧道窑
生产设备-回转窑
低钠微晶高温氧化铝_解释说明以及概述
低钠微晶高温氧化铝解释说明以及概述1. 引言1.1 概述本文将重点介绍低钠微晶高温氧化铝的解释说明以及其概述。
作为一种新型陶瓷材料，低钠微晶高温氧化铝具有优异的物理性质和广泛的应用领域。
1.2 文章结构本文共分为四个部分进行论述。
引言部分（第1部分）将首先对文章的概要进行描述，并明确文章的结构。
其后，在第2部分中将详细介绍低钠微晶高温氧化铝的组成、性质、制备方法以及工艺流程。
第3部分将重点讨论该材料的物理特性分析、影响因素研究以及性能测试结果和分析。
最后，在第4部分中，我们将总结低钠微晶高温氧化铝的优点，并探讨存在的问题并展望其未来发展方向。
1.3 目的本文旨在深入探讨低钠微晶高温氧化铝，全面了解其组成、性质、应用领域以及相关研究进展。
同时，通过对物理特性、影响因素和性能测试结果进行剖析，加深对该材料的认识。
最终，本文将对低钠微晶高温氧化铝的优势进行总结，并指出需要解决的问题，为该材料今后的研究与应用提供参考。
2. 低钠微晶高温氧化铝解释说明2.1 材料组成和性质:低钠微晶高温氧化铝是一种具有优良特性的陶瓷材料，它由主要成分为氧化铝（Al2O3）和微量的掺杂剂组成。
其特点在于含有较低的钠含量，通常不超过0.1％。
这种低钠含量使得该材料在高温下具有出色的耐热性能和稳定性。
此外，低钠微晶高温氧化铝还具有良好的导热性、电绝缘性以及抗化学侵蚀能力。
它的颗粒细小且均匀，在显微镜下观察时呈现微晶结构。
这种微晶结构赋予了该材料更高的强度和更好的抗压性能。
2.2 制备方法和工艺流程:制备低钠微晶高温氧化铝通常采用熔体法或可溶胶-凝胶法。
熔体法通过将适量的原料放入高温熔融炉中，经过冷却形成玻璃块，然后进行磨碎和筛分得到所需的微晶颗粒。
而可溶胶-凝胶法则通过将适量的金属盐与溶剂混合形成溶液，随后经过干燥、热解等处理形成凝胶，最终得到微晶高温氧化铝。
2.3 应用领域和优势:低钠微晶高温氧化铝在众多领域中得到了广泛应用。
氧化铝生产工艺知识
-----氧化铝工艺流程
阅读(8) ┆ 评论(0) ┆ 收藏(0) ┆ 举报 拜耳法氧化铝工艺 (2010-01-30 14:43) 标签：氧化铝工艺 杂谈 分类：氧化铝工艺
氧化铝工艺--拜 耳法是由奥地利化学家拜耳（K²J²Bayer）于 1889～1892 年发现的一种从铝土 矿中提取氧化铝的方式。一百多年来在氧化铝工艺技巧方面已经有了许多改良， 但基础氧化铝生产原理并未发作变更。为留念拜耳这一宏伟奉献，该方式始终沿 用拜耳法这一称号。
合理矿浆。矿浆经预脱硅之后预热至溶出温度进行溶出。溶出后的矿浆再经过自 蒸发降温后进入浓缩及赤泥（溶出后的固相残渣）的沉降分开工序。自蒸发历程 发作的二次汽用于矿浆的后期预热。沉降分开后，赤泥经洗涤进入赤泥堆场，而 分开出的粗液（含有固体浮游物的铝酸钠溶液，以下同）送往叶滤。粗液通过叶 滤除去绝大局部浮游物后称为精液。精液进入分开工序经晶种分开得到氢氧化 铝。分开出的氢氧化铝经分级和分开洗涤后，一局部作为晶种返回晶种分开工序， 另一局部经焙烧得到氧化铝产品。晶种分开后分开出的分开母液经蒸发返回溶出 工序，造成闭路循环。氢氧化铝经焙烧后得到氧化 铝。
氧化铝工艺用铝矿石就是铝矾土，铝矾土又称矾土或铝土矿，重要成分是氧化铝， 系含有杂质的水合氧化铝，是一种土状矿物。柏铯或灰柏铯，因含铁而呈褐黄或 浅荭色。密度 3。9～4g÷cm3，硬度 1～3，不透明，质脆。极难融化。不溶于水， 能溶于硫酸、氢氧化钠溶液。重要用于炼氧化铝，制耐火资料。
氧化铝的用途(铝粉)
原创不容易，【关注】店铺，不迷路！化妆品成分中为什么有氧化铝说到化妆品，很多爱美的女性对其并不陌生，甚至可以介绍其用法、功效等。
……但是你注意到化妆品的成分表了吗？细心的朋友可能已经在化妆品成分列表中找到了我们的“老朋友”——氧化铝！也许你想问，化妆品中的氧化铝是什么？在化妆品中起什么作用？今天就来说说化妆品中的氧化铝吧！首先，我们来看看氧化铝是什么：氧化铝又称氧化铝，分子量为102，通常被称为“氧化铝”。
是一种白色无定形粉末，俗称铝矾土，属于原子晶体。
它是一种白色无定形粉末，在采矿、陶瓷和材料科学中也被称为铝土矿。
主要用途：1.红宝石和蓝宝石的主要成分是氧化铝，由于其他杂质的存在，颜色不同。
红宝石是红色带氧化铬，蓝宝石是蓝色带氧化铁和氧化钛。
2.铝土矿的主要成分中，氧化铝的含量最高。
工业上，用拜耳法将铁铝石提纯成氧化铝，再用霍尔-赫罗特法转化成金属铝。
3.氧化铝是铝在空气中不易腐蚀的原因。
纯铝很容易与空气中的氧气反应，在暴露在空气中的铝表面形成一层薄的氧化铝膜。
这种氧化铝膜可以防止铝连续氧化。
这种氧化膜的厚度和性能可以通过一种叫做阳极处理的处理过程来提高。
4.氧化铝粉常被用作色层分析的介质。
5.2004年8月，美国3M公司的科学家开发了一种由铝和稀土元素合成的合金，并制成了一种叫做透明氧化铝的强化玻璃。
说了这么多，再来说说化妆品中添加的氧化铝。
氧化铝用于化妆品，主要用作磨料和增稠剂，也用作防结块剂和吸附剂。
可以出现在腮红、粉底、口红、洁面乳等化妆品中。
此外，它还可以用作矿物颜料的不溶性载体，经常与矿物化妆品的粉末混合。
由于它的磨砂性质，这种晶体经常用于去角质和恢复活力——，特别是在微晶磨皮。
可能有人会问，化妆品加氧化铝安全吗？在这一点上，首先要说明的是，氧化铝不能穿透皮肤。
美国食品药品管理局(FDA)和德国天然有机认证(BDIH)都认为在化妆品中使用是安全的。
而且化妆品中的氧化铝不是我们通常所说的“金属铝”，而是铝的氧化物，与铝不同。
陶瓷磨料
SG新型陶瓷磨料与传统陶瓷磨料 切削性能比较图
图5是磨削不同金属时，诺顿SG、NORZON、氧化铝产品的比较。
哈尔滨工程大学结构功能一体化材料研究所
新型陶瓷SG磨料的适用范围
在金属磨削、运输设备磨削，及其他的机械 和设备磨削中，当磨削碳和低碳钢时，推荐采 用SG磨料。对这些钢材，采用SG磨料和锆刚玉 两种产品用于手持工具磨削进行比较，SG是最 好的。
哈尔滨工程大学结构功能一体化材料研究所
陶瓷磨料的发展概况
3M公司工业磨料部的熔炉科学家Ernest Durwel强调，陶瓷 氧化铝的主要优点并不在于它的优越的抗裂性能，它并不比标准
的氧化铝硬，它的韧性才是造成不同性能的主要原因。他报导说：
涂附陶瓷氧化铝的砂带在磨削1090高炭钢时生产率达78.7ml／ min比过去提高4倍。与在砂轮制造过程中的巨大热量作用下会破
哈尔滨工程大学结构功能一体化材料研究所
陶瓷磨料的性能
陶瓷磨料可加工成球\柱\砂\棱等形状.采用 先进工艺经科学加工形成的微粉片状莫来石球， 含铝量较高、玻璃相占极少、莫来石相占90%以 上。因此莫氏硬度高、比重大、表面光滑、磨耗 小、结晶好、弹性大、球磨效率高。
哈尔滨工程大学结构功能一体化材料研究所
哈尔滨工程大学结构功能一体化材料研究所
陶瓷磨料（SG磨料简介）
SG磨料的生产工艺与普通氧化铝磨料完全不同，它 从亚微米级粒子出发，除去杂质，将它们烧结，以生产 出磨粒，因而SG磨料非常致密、粗糙、坚固、锋利。SG 磨料磨损时，产生一个与刀具后角相似的锋利的切削刃， 因此SG磨料切削温度较低，它比普通氧化铝对难磨削材 料的烧伤或金相损害更少，并且可在低负荷下长时间保 持锋利，总停机时间较少，寿命更长。因而SG磨料的砂 带和砂盘能在难磨削材料，如航空和航天合金以及锻钢 上进行快速切削。SG磨料这种独特的能力提高了产量， 降低了劳动成本。
什么是氧化铝陶瓷基板 氧化铝陶瓷基板都有哪一些种类
什么是氧化铝陶瓷基板氧化铝陶瓷基板都有哪一些种类氧化铝陶瓷基板在很多行业发挥重要的作用，近几年的增长非常快，无论是高校、研发机构、还是产品终端企业都开启了陶瓷基板pcb的研发和生产。
氧化铝陶瓷基板是陶瓷基板的一种，导热性好、绝缘性、耐压性都很不错，因为受欢迎。
今天小编来分享一下：什么是氧化铝陶瓷基板以及氧化铝陶瓷基板都有哪些种类。
一，什么是氧化铝陶瓷基板氧化铝陶瓷基板核心成分是三氧化二铝陶瓷为主体的陶瓷材料，氧化铝陶瓷有较好的传导性、机械强度和耐高温性。
需要注意的是需用超声波进行洗涤。
氧化铝陶瓷基板是一种用途广泛的陶瓷基板，因为其优越的性能，在现代社会的应用已经越来越广泛，满足于日用和特殊性能行业领域的需要。
氧化铝陶瓷分为普通型、纯高型两种：普通型氧化铝陶瓷基板系按Al2O3含量不同分为99瓷、95瓷、90瓷、85瓷等品种，有时Al2O3含量在80%或75%者也划为普通氧化铝陶瓷系列。
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高纯型氧化铝陶瓷基板系Al2O3含量在99．9%以上的陶瓷材料，由于其烧结温度高达1650—1990℃，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。
氧化铝陶瓷基板导热率氧化铝陶瓷基板的导热率很高，一般在30W~50W 不等，板材厚度越薄，导热更好，板厚越厚则导热相对稍低。
但是整理的导热效果是普通PCB板的100倍甚至更多。
氧化铝陶瓷基板膨胀系数氧化铝陶瓷基板因为是陶瓷基材质，所属无机材料，硬度较大。
耐压，膨胀系数低，一般不易变形。
更多氧化铝陶瓷基板优势咨询金瑞欣特种电路。
二，氧化铝陶瓷基板的种类主要分为以下几类：1，薄膜氧化铝陶瓷基板一般采用是DPC薄膜工艺制作的三氧化二铝陶瓷基板，主要精密度较高，可以加工精密线路。
复合添加MgO_和La2O3_对纳米微晶氧化铝陶瓷微观结构的影响
第43卷第1期2024年1月硅㊀酸㊀盐㊀通㊀报BULLETIN OF THE CHINESE CERAMIC SOCIETY Vol.43㊀No.1January,2024复合添加MgO 和La 2O 3对纳米微晶氧化铝陶瓷微观结构的影响李㊀慧,张金平,高景霞,王二萍,张洋洋(黄河科技学院工学部,郑州㊀450006)摘要:纳米微晶氧化铝磨料具有良好的通用性和高精度磨削能力,且性价比较高,在机械制造㊁轴承㊁模具㊁汽车等领域有广泛的应用潜力㊂本研究以勃姆石(γ-AlOOH)为原料,MgO㊁La 2O 3为添加剂,采用溶胶-凝胶工艺合成纳米微晶氧化铝㊂通过差示扫描量热仪㊁X 射线衍射仪㊁扫描电子显微镜和从头算分子动力学方法模拟计算研究了添加剂对微晶氧化铝相转化㊁物相组成㊁微观结构及力学性能的影响㊂结果表明:复合添加MgO 和La 2O 3可以使氧化铝中间相θ-Al 2O 3向α-Al 2O 3转化的温度从1257ħ降低到1105ħ,将致密化温度从1600ħ降低到1350ħ,将微晶氧化铝的晶粒尺寸从1.04mm 减小到120nm,实现了低温致密烧结㊂关键词:纳米微晶;Al 2O 3;MgO;La 2O 3;溶胶-凝胶;添加剂;低温烧结中图分类号:TB321㊀㊀文献标志码:A ㊀㊀文章编号:1001-1625(2024)01-0339-08Effects of MgO and La 2O 3Composite Additives on Microstructure of Nano-Microcrystalline Alumina CeramicsLI Hui ,ZHANG Jinping ,GAO Jingxia ,WANG Erping ,ZHANG Yangyang (Engineering Department,Huanghe Science and Technology College,Zhengzhou 450006,China)Abstract :The nanocrystalline alumina abrasive,with its excellent versatility and high-precision grinding capability,has become a cost-effective choice for various applications in fields such as mechanical manufacturing,bearings,molds and automobiles.In this study,nano microcrystalline alumina was synthesized by sol-gel process,with boehmite (γ-AlOOH)as raw material,MgO and La 2O 3as additives.The effects of MgO and La 2O 3additives on the phase transformation,phase composition,microstructure and mechanical properties of nanocrystalline alumina were investigated by differential scanning calorimetry,X-ray diffraction,scanning electron microscopy and ab initio molecular dynamics simulation.The results showthat MgO and La 2O 3composite additives can reduce the transformation temperature of alumina from the intermediate phase θ-Al 2O 3to α-Al 2O 3from 1257ħto 1105ħ,lower the densification temperature of the material from 1600ħto 1350ħ,and reduce the grain size of nanocrystalline alumina from 1.04mm to 120nm,thus realizing the low-temperature dense sintering.Key words :nano-microcrystalline;Al 2O 3;MgO;La 2O 3;sol-gel;additive;low-temperature sintering 收稿日期:2023-07-10;修订日期:2023-09-21基金项目:河南省科技攻关项目(212102210187,212102210603,232102210183)作者简介:李㊀慧(1980 ),女,副教授㊂主要从事电子功能陶瓷方面的研究㊂E-mail:leehui@通信作者:张洋洋,博士,教授㊂E-mail:yyzhang@0㊀引㊀言陶瓷磨具在机械加工和制造行业中起着重要作用,其中磨料是磨具最主要的功能部分㊂随着高端机械材料加工和表面处理技术的发展,传统的陶瓷磨料已无法满足磨削需求,迫切需要能适应不同磨削要求的新磨料[1]㊂纳米微晶氧化铝磨料是20世纪80年代出现的一种新型氧化铝基烧结磨料,由于纳米微晶氧化铝磨料的一个磨粒是由数十万个晶粒尺寸为100~500nm 的氧化铝晶体组成,磨削时磨钝的微小晶粒会沿晶界脱落而暴露出新的微晶体切削刃[2],所以用纳米微晶氧化铝磨料做成的磨具使用寿命长㊁自锐性好㊁磨削效率高㊁不易340㊀陶㊀瓷硅酸盐通报㊀㊀㊀㊀㊀㊀第43卷烧伤工件,且可以保持高磨削稳定性,易于实现高精度磨削[3]㊂除了性能上的优势以外,相比于电熔法制备的刚玉磨料,采用低温烧结的纳米微晶氧化铝节能减排效果显著;相比于超硬磨料,纳米微晶氧化铝磨料通用性较好,可用于黑色或有色金属的磨削加工,弥补了立方氮化硼和金刚石在磨削方面的不足,且价格远低于两者,不需要特殊设备,维修简单,性价比高㊂因此纳米微晶氧化铝在机械制造㊁轴承㊁汽车㊁模具等领域具有很大的应用前景㊂根据新思界产业研究中心发布的‘2022 2026年中国纳米微晶氧化铝磨料行业市场行情监测及未来发展前景研究报告“,目前全球纳米微晶氧化铝磨料市场仍集中在欧美和日韩,国产的纳米微晶氧化铝磨料主要为中低端产品,尚不具备与国际品牌相竞争的能力㊂为了缩短与国际市场的差距,有必要继续改进纳米微晶氧化铝磨料的产品性能,以促进磨削行业技术发展,提升我国磨削行业在国际上的竞争力㊂微观结构是影响磨料性能的一个重要因素㊂致密的结构㊁细小且均一的晶粒有助于提高纳米微晶氧化铝磨料的磨削性能㊂纯氧化铝由于晶格能较大㊁烧结难度大,需要较高的烧结温度(ȡ1600ħ)才能达到致密的结构,而温度过高会导致晶粒异常长大,因此,实现低温致密烧结和微观结构控制是纳米微晶氧化铝磨料制备的关键和难点㊂1985年,自从Kumagai等[4]报道了添加剂能降低γ-Al2O3到α-Al2O3的相转化温度,从而实现了小晶粒㊁均匀化的微观结构,添加剂(如MgO[5-8]㊁TiO2[5]㊁CeO2[5,9]㊁CaO[8]㊁SiO2[8]㊁La2O3[10]㊁Nd2O3[10]㊁Y2O3[11]㊁ZrO2[11]㊁Al[12]等)对微晶氧化铝微观结构影响的研究开始引起了国内外研究者的广泛关注㊂研究[5-8]发现,CaO㊁SiO2㊁MgO的添加能促进陶瓷的低温致密烧结,但由于CaO㊁SiO2会形成液相膜,易引起晶粒异常长大,而MgO能改变各向异性的液固界面能,从而使边界自由能降低,所以能有效抑制晶粒的异常长大,有助于陶瓷结构的均一化,且MgO价格低廉㊁易于实现产业化,因此,MgO是目前最受关注的氧化铝陶瓷添加剂之一㊂但MgO的加入会促进氧化铝晶粒生长,不利于形成纳米级细小晶粒[6]㊂研究[10]表明,La2O3很难与氧化铝形成固溶体,其存在于氧化铝的晶界上,阻碍离子迁移,从而降低晶界迁移速率,抑制晶粒生长㊂但La3+会抑制γ-Al2O3向α-Al2O3转化,从而提高α-Al2O3的相转化温度,不利于低温烧结[10]㊂在纳米微晶氧化铝陶瓷的制备过程中,单纯添加一种添加剂已无法满足性能提高需求㊂研究[13-15]发现,相比于单一添加剂,在微晶氧化铝中复合添加多种添加剂对材料性能的优化效果更为显著㊂为了能制备出结构致密㊁晶粒均匀的纳米微晶氧化铝陶瓷,本研究将MgO和La2O3作为复合添加剂,综合发挥两种添加剂的协同作用,用La2O3阻碍氧化铝晶粒长大,用MgO促进陶瓷的低温致密烧结并抑制晶粒异常长大,以实现结构致密㊁晶粒均匀的纳米微晶氧化铝陶瓷的制备㊂烧结是影响纳米微晶氧化铝显微结构的一个重要因素㊂氧化铝烧结过程中主要依靠晶界迁移来完成结构致密化,烧结易导致晶粒异常长大甚至会出现晶粒的二次长大,严重影响了材料的力学性能[14]㊂为了抑制烧结后期晶粒的快速生长,热压[16]㊁微波[17]及火花等离子[18-19]等多种烧结新技术逐渐被应用于陶瓷材料的制备中㊂虽然这些烧结技术能很好地抑制晶粒长大,但生产成本高,不利于产业化㊂Chen等[20]在制备Y2O3陶瓷时首次使用二步烧结法(two step sintering,TSS),实现了陶瓷的晶粒细化和烧结致密化㊂Brard 等[21]研究发现,相比于自然烧结,使用二步烧结法能将Y2O3-MgO复合陶瓷的晶粒尺寸从350nm降低到150nm,致密度得到极大的提高㊂为了减小微晶氧化铝的晶粒尺寸㊁提高陶瓷致密度,本研究以勃姆石为原料,以MgO和La2O3作为添加剂,结合二步烧结法,制备了晶粒细小㊁结构致密㊁力学性能优良的纳米微晶氧化铝陶瓷,并研究了复合添加MgO和La2O3对氧化铝陶瓷相转变㊁微观结构及力学性能的影响㊂1㊀实㊀验1.1㊀样品制备将70%(体积分数)的HNO3与一定比例的去离子水混合,配成pH=2.0的HNO3水溶液㊂将20%(质量分数)的γ-AlOOH纳米粉加到配制好的HNO3水溶液中,并以聚乙烯醇(polyvinyl alcohol,PVA)作为分散剂,得到稳定的半透明γ-AlOOH溶胶㊂在溶胶中加入5%(质量分数,下同)La2O3作为添加剂,置于球磨机中以一定速度球磨24h后取出,加入一定的Mg(NO3)2㊃9H2O使其凝胶化㊂干燥后以1ħ/min的升温速度,缓慢煅烧到480ħ后取出,破碎后过40/60目(0.425/0.250mm)分级筛进行分级㊂随后在高温烧结炉中,分别采用二步烧结和传统烧结工艺,对样品进行高温烧结,得到纳米微晶氧化铝磨料㊂其中二步烧结工第1期李㊀慧等:复合添加MgO和La2O3对纳米微晶氧化铝陶瓷微观结构的影响341㊀艺的第一步烧结温度为1400ħ,第二步烧结温度为1300ħ,保温时间为2h㊂1.2㊀结构与性能表征γ-AlOOH溶胶的胶粒粒度用MICROTRAC-X100型激光粒度测试仪测量,用冷场发射JSM-6700F扫描电子显微镜(scanning electron microscope,SEM)分析纳米微晶氧化铝陶瓷表面的微观形貌,用PHILIPS-XPERT X射线衍射仪(X-ray diffraction,XRD)对氧化铝的物相进行定性分析,用分析软件Nano-measurer测量晶粒尺寸,NETZSCH-STA409综合热分析仪对一水氧化铝干凝胶进行差示扫描量热法(differential scanning calorimetry,DSC)分析,纳米微晶氧化铝磨料的密度由ET-320固体密度测试仪测定,纳米微晶氧化铝颗粒的单颗粒抗压强度用DKY-1型单颗粒抗压强度测定仪测定㊂2㊀结果与讨论2.1㊀球磨时间对γ-AlOOH溶胶胶粒的影响研究表明,α-Al2O3的形貌和晶粒尺寸与前驱体的形貌和晶粒尺寸密切相关[22-23]㊂前驱体的晶粒尺寸越小㊁分布越均匀,越有助于降低α-Al2O3的相转化温度,实现低温致密烧结㊂图1为不同球磨时间下勃姆石溶胶胶体粒子的粒径分布㊂由图1可知,勃姆石原料粒径分布广,粗粉含量高,随着球磨时间延长至10h,胶粒粒径迅速变小且逐渐趋于均匀㊂当球磨时间延长至20h时,胶粒粒径继续缓慢变小且更加均匀,此时大部分胶体粒子的粒径为100nm左右㊂但是当球磨时间增加到48h时,胶体粒子的粒径反而有所增大㊂这是因为在球磨破碎过程中,胶体粒子不断破碎产生新的微小颗粒,随着球磨时间的增加,胶体粒子越来越细,这些超细颗粒具有极高的表面能,极易发生团聚现象从而导致胶粒的表观粒径变大[24]㊂图1㊀不同球磨时间下勃姆石溶胶胶体粒子的粒径分布Fig.1㊀Particle size distribution of boehmite sol colloid particles at different ball milling time2.2㊀添加剂对纳米微晶氧化铝磨料相转化的影响图2为勃姆石干凝胶的DSC曲线,其中曲线Ⅰ和Ⅱ分别是MgO㊁La2O3复合添加和无添加的勃姆石干凝胶的DSC曲线,可以看出,两条曲线都有两个明显的放热峰㊂处于400~500ħ的放热峰代表AlOOH干凝342㊀陶㊀瓷硅酸盐通报㊀㊀㊀㊀㊀㊀第43卷图2㊀勃姆石干凝胶的DSC 曲线Fig.2㊀DSC curves of boehmite dry gel 胶结构水及表面羟基脱除,AlOOH 转化为氧化铝的中间相θ-Al 2O 3㊂1100ħ左右的放热峰代表θ-Al 2O 3转化为α-Al 2O 3㊂对比这两条曲线,不难发现,MgO㊁La 2O 3复合添加对AlOOH 向θ-Al 2O 3转化的温度影响不大,但明显降低了θ-Al 2O 3向α-Al 2O 3转化的温度㊂纯勃姆石干凝胶的θ-Al 2O 3向α-Al 2O 3转化的温度为1257ħ,而添加了MgO㊁La 2O 3的勃姆石干凝胶的θ-Al 2O 3向α-Al 2O 3转化的温度为1105ħ㊂MgO㊁La 2O 3复合添加使α-Al 2O 3的相变温度降低了近150ħ㊂图3(a)和(b)分别为添加及未添加MgO㊁La 2O 3的勃姆石干凝胶在不同温度下退火的XRD 谱㊂XRD 结果表明,添加了MgO㊁La 2O 3的θ-Al 2O 3在1150ħ已全部转化为α-Al 2O 3,而未添加MgO㊁La 2O 3的干凝胶中的θ-Al 2O 3在1300ħ时才完全转化为α-Al 2O 3㊂结合DSC 曲线和XRD 谱可知,复合添加MgO㊁La 2O 3可明显降低θ-Al 2O 3向α-Al 2O 3转化的温度㊂图3㊀勃姆石干凝胶在不同烧结温度下的XRD 谱Fig.3㊀XRD patterns of boehmite dry gel at different sintering temperatures 2.3㊀微观结构分析图4㊀纳米微晶氧化铝的显微照片Fig.4㊀Micrograph of nano-microcrystalline alumina 图4是烧结后直径为250~380mm 的纳米微晶氧化铝的显微照片,其中内嵌图为微晶氧化铝颗粒的断面照片㊂可以看出,纳米微晶氧化铝呈油脂光泽的半透明状㊂图5是不同添加剂和烧结工艺下纳米微晶氧化铝的SEM 照片㊂图5(a)是在1350ħ烧结制备的未掺杂添加剂的纳米微晶氧化铝SEM 照片,可以看出,微晶氧化铝晶粒均匀,晶粒平均尺寸为1.04mm(由nano measure 分析软件任意测量50个晶粒,取平均值得出),但结构疏松㊂图5(b )是添加了5%La 2O 3㊁在1350ħ烧结制备的纳米微晶氧化铝SEM 照片,晶粒的平均尺寸为220nm,说明La 2O 3的添加显著减小了微晶氧化铝的晶粒尺寸㊂这是因为La 3+半径(1.06Å)比Al 3+半径(0.53Å)大得多,所以很难与氧化铝形成固溶体,而是存在于氧化铝的晶界上,从而阻碍了离子迁移,降低晶界迁移速率,抑制晶粒生长,减小氧化铝的晶粒尺寸㊂图5(c)是添加了5%(质量分数,下同)MgO㊁在1350ħ烧结制备的纳米微晶氧化铝SEM 照片,晶粒的平均尺寸为810nm㊂相比于单掺La 2O 3,虽然单掺MgO 时的氧化铝晶粒尺寸相对较大,但是氧化铝的致密度相对较高㊂这是因为Mg 2+半径(0.65Å)与Al 3+半径(0.53Å)相近,在烧结过程中,Mg 2+第1期李㊀慧等:复合添加MgO和La2O3对纳米微晶氧化铝陶瓷微观结构的影响343㊀容易置换Al2O3中的Al3+,形成点缺陷,点缺陷会促进氧化铝烧结过程中的质量传输,从而增加氧化铝晶粒的生长速度和致密化速率[7,25]㊂图5(d)和(e)是同时添加了5%MgO和5%La2O3,但在不同烧结工艺下(其中图5(d)对应二步烧结工艺,图5(e)对应传统烧结工艺)制备的纳米微晶氧化铝㊂对比图5(d)和(e)可以看出,无论是采用二步烧结还是传统烧结工艺,MgO㊁La2O3复合添加的微晶氧化铝都显示出致密的微观结构,但相比传统烧结工艺下制备的微晶氧化铝(晶粒尺寸约为200nm),二步烧结工艺下制备的微晶氧化铝晶粒更小(约为120nm)㊂这是因为高温烧结过程中,晶粒间具有较高的晶界能,从而使晶界迁移率较高,如果在高温阶段保温,会造成晶粒迅速长大㊂在二步烧结工艺中,由于在第二阶段烧结温度骤然下降,晶界能得到了快速释放,晶粒间较低的晶界能使晶界迁移得到抑制,从而有效避免了晶粒长大㊂图5(f)是复合添加MgO和La2O3㊁在1400ħ烧结的纳米微晶氧化铝SEM照片㊂从图中可以看出部分晶粒异常长大,并伴随有团聚熔融现象,说明氧化铝在此温度下存在过烧现象㊂图5说明复合添加MgO㊁La2O3并结合二步烧结工艺可以在保持微晶氧化铝晶粒细小的同时实现低温致密烧结㊂图5㊀不同添加剂和烧结工艺下纳米微晶氧化铝的SEM照片Fig.5㊀SEM images of nano-microcrystalline alumina with different additives and sintering processes图6是添加5%La2O3和5%MgO后,采用从头算分子动力学方法模拟计算氧化铝反应前后的晶体结构图㊂在模拟过程中,采用正则(NVT)系综在1350ħ运行5ps㊂从图6可以看出,反应前氧化铝晶体结构中的Al O键长为1.969Å,反应后Al O平均键长减小到1.805Å,键长的减小会使晶胞体积变小㊂由于晶粒是由多个晶胞组成,晶胞体积的减小可使整个晶粒体积变小,所以MgO㊁La2O3的复合添加有助于获得更细小的氧化铝微晶晶粒㊂344㊀陶㊀瓷硅酸盐通报㊀㊀㊀㊀㊀㊀第43卷图6㊀复掺MgO 和La 2O 3微晶氧化铝反应前后的晶体结构图(白㊁灰㊁黑和深灰球分别代表Al㊁O㊁Mg 和La 原子)Fig.6㊀Crystal structure diagram of MgO and La 2O 3microcrystalline alumina before and after reaction(white,gray,black and dark gray spheres represent the positions of Al,O,Mg and La atoms,respectively)2.4㊀单颗粒抗压强度和体积密度研究[15]显示,材料的单颗粒抗压强度与微观结构有密切关系㊂材料的晶粒越小㊁致密度越高,单颗粒抗压强度越大㊂MgO㊁La 2O 3复合添加和无添加纳米微晶氧化铝单颗粒抗压强度和密度随烧结温度的变化曲线分别如图7和图8所示㊂由图可知,在任一烧结温度下,MgO㊁La 2O 3复合添加微晶氧化铝的单颗粒抗压强度和密度均高于无添加纳米微晶氧化铝㊂无添加纳米微晶氧化铝单颗粒抗压强度和密度在1450ħ达到最大值55N㊁3.6g /cm 3,MgO㊁La 2O 3复合添加纳米微晶氧化铝单颗粒抗压强度和密度在1350ħ达到最大值80N㊁3.96g /cm 3,说明MgO㊁La 2O 3复合添加实现了纳米微晶氧化铝的低温致密烧结,有效细化了晶粒尺寸,提高了材料的致密度,进而提高了陶瓷的单颗粒抗压强度㊂图7㊀纳米微晶氧化铝的单颗粒抗压强度随烧结温度的变化Fig.7㊀Change of single particle compressive strength of nano-microcrystalline alumina with sinteringtemperature 图8㊀纳米微晶氧化铝的密度随烧结温度的变化Fig.8㊀Change of density of nano-microcrystalline alumina with sintering temperature表1列举了近年来不同添加剂及烧结工艺纳米微晶氧化铝颗粒的晶粒尺寸㊁密度及单颗粒抗压强度㊂对比可知,相比于其他添加剂,MgO 和La 2O 3复合添加剂显著降低了纳米微晶氧化铝的晶粒尺寸,提高了颗粒致密度,从而获得了较高的单颗粒抗压强度㊂表1㊀不同添加剂及烧结工艺纳米微晶氧化铝颗粒的晶粒尺寸㊁密度及单颗粒抗压强度Table 1㊀Grain size ,density and single particle compressive strength of nano-microcrystalline aluminawith different additives and sintering processesAdditive Sintering process Grain size /nm Density/(g㊃cm -3)Single particle compressive strength /N Reference SiO 2-MgO-CaO One step sintering(1300ħ)550 3.9243.6[13]La 2O 3-TiO 2-SiO 2TSS(1300ħң1200ħ)334 3.87 [14]BaO-B 2O 3-Cr 2O 3TSS(1400ħң1350ħ)1090 61.22[15]MgO-La 2O 3TSS(1400ħң1300ħ)120 3.9680.00This work第1期李㊀慧等:复合添加MgO和La2O3对纳米微晶氧化铝陶瓷微观结构的影响345㊀3㊀结㊀论1)MgO㊁La2O3复合添加对AlOOH向氧化铝中间相θ-Al2O3的转化温度影响不大,但将θ-Al2O3向α-Al2O3转化的温度从1257ħ降低到了1105ħ㊂2)复合添加5%La2O3和5%MgO的氧化铝在1150ħ完全转化为α-Al2O3,并在1350ħ达到致密烧结㊂3)MgO㊁La2O3复合添加能使Al O键长由1.969Å减小到1.805Å,使氧化铝晶胞体积变小,有助于微小晶粒的形成㊂4)La2O3能细化微晶氧化铝晶粒,MgO能促进微晶氧化铝的低温烧结,二步烧结工艺可避免晶粒的长大,因此,MgO和La2O3的复合添加结合二步烧结工艺实现了微晶氧化铝的低温致密烧结,并使晶粒尺寸减小到120nm左右㊂参考文献[1]㊀康会峰,黄新春,牛亚洲.微晶刚玉磨料磨削性能研究[J].机械设计与制造,2016(1):144-147+150.KANG H F,HUANG X C,NIU Y Z.The research on the properties of microcrystalline corundum abrasives[J].Machinery Design& Manufacture,2016(1):144-147+150(in Chinese).[2]㊀边华英,陈㊀虎,王㊀焱,等.焙烧温度对微晶陶瓷磨料晶粒度的影响[J].中国陶瓷,2020,56(11):33-38.BIAN H Y,CHEN H,WANG Y,et al.Influence of calcination temperature on grain size of microcrystalline alumina abrasive[J].China Ceramics,2020,56(11):33-38(in Chinese).[3]㊀边华英,王学涛,尹青亚,等.微晶氧化铝基烧结磨料的制备研究[J].河南科学,2018,36(7):1070-1074.BIAN H Y,WANG X T,YIN Q Y,et al.Preparation of sintered microcrystalline ceramic alumina abrasive[J].Henan Science,2018,36(7): 1070-1074(in Chinese).[4]㊀KUMAGAI M,MESSING G L.Controlled transformation and sintering of a boehmite sol-gel byα-alumina seeding[J].Journal of the AmericanCeramic Society,1985,68(9):500-505.[5]㊀AL-AMIN M,MUMU H T,SARKER S,et al.Effects of sintering temperature and zirconia content on the mechanical and microstructuralproperties of MgO,TiO2and CeO2doped alumina-zirconia(ZTA)ceramic[J].Journal of the Korean Ceramic Society,2023,60(1):141-154.[6]㊀BAE S I,BAIK S.Critical concentration of MgO for the prevention of abnormal grain growth in alumina[J].Journal of the American CeramicSociety,1994,77(10):2499-2504.[7]㊀CHEN C R,MA Q,HE C,et al.Effects of MgO and Fe2O3additives on the microstructure and fracture properties of aluminium titanate flexibleceramics[J].Ceramics International,2023,49(12):19806-19816.[8]㊀PARK C W,YOON D Y.Effects of SiO2,CaO2,and MgO additions on the grain growth of alumina[J].Journal of the American CeramicSociety,2000,83(10):2605-2609.[9]㊀HASSANZADEH-TABRIZI S A,TAHERI-NASSAJ E.Sol-gel synthesis and characterization of Al2O3-CeO2composite nanopowder[J].Journalof Alloys and Compounds,2010,494(1-2):289-294.[10]㊀HEVELING -doped alumina,lanthanum aluminate,lanthanum hexaaluminate,and related compounds:a review covering synthesis,structure,and practical importance[J].Industrial&Engineering Chemistry Research,2023,62(6):2353-2386.[11]㊀TAAVONI-GILAN A,TAHERI-NASSAJ E,AKHONDI H.The effect of zirconia content on properties of Al2O3-ZrO2(Y2O3)compositenanopowders synthesized by aqueous sol-gel method[J].Journal of Non-Crystalline Solids,2009,355(4/5):311-316.[12]㊀LI H,LU H X,WANG S,et al.Preparation of a nano-sizedα-Al2O3powder from a supersaturated sodium aluminate solution[J].CeramicsInternational,2009,35(2):901-904.[13]㊀李海涛,樊利存,程浩艳,等.助烧剂对微晶Al2O3刚玉磨料结构与性能的影响[J].河南科技大学学报(自然科学版),2023,44(3):1-6+14.LI H T,FAN L C,CHENG H Y,et al.Effect of sintering aids on structure and properties of microcrystalline Al2O3corundum abrasive[J].Journal of Henan University of Science and Technology(Natural Science),2023,44(3):1-6+14(in Chinese).[14]㊀赵㊀炯,李㊀专,邹凌峰,等.溶胶-凝胶法结合二步烧结制备陶瓷刚玉磨料的微结构控制及晶粒细化机理[J].粉末冶金材料科学与工程,2022,27(3):319-326.ZHAO J,LI Z,ZOU L F,et al.Microstructure control and grain refinement mechanism of ceramic corundum abrasives prepared by sol-gel combined with two step sintering process[J].Materials Science and Engineering of Powder Metallurgy,2022,27(3):319-326(in Chinese).[15]㊀黄㊀璐.微晶陶瓷刚玉磨料的制备与性能及微观形貌研究[D].天津:天津大学,2019:25-26.HUANG L.Study on preparation,properties and micro-morphology of microcrystalline ceramic corundum abrasive[D].Tianjin:Tianjin346㊀陶㊀瓷硅酸盐通报㊀㊀㊀㊀㊀㊀第43卷University,2019:25-26(in Chinese).[16]㊀MA H J,JUNG W K,BAEK C,et al.Influence of microstructure control on optical and mechanical properties of infrared transparent Y2O3-MgOnanocomposite[J].Journal of the European Ceramic Society,2017,37(15):4902-4911.[17]㊀陈㊀朋,邹㊀斌,薛㊀锴.微波烧结工艺对Sialon陶瓷刀具材料力学性能的影响[J].硅酸盐学报,2022,50(12):3236-3242.CHEN P,ZOU B,XUE K.Effect of microwave sintering process on mechanical properties of Sialon ceramic tool materials[J].Journal of the Chinese Ceramic Society,2022,50(12):3236-3242(in Chinese).[18]㊀HUANG L,YAO W L,LIU J,et al.Spark plasma sintering and mechanical behavior of magnesia-yttria(50:50vol.%)nanocomposites[J].Scripta Materialia,2014,75:18-21.[19]㊀XIE J X,MAO X J,LI X K,et al.Influence of moisture absorption on the synthesis and properties of Y2O3-MgO nanocomposites[J].CeramicsInternational,2017,43(1):40-44.[20]㊀CHEN I W,WANG X H.Sintering dense nanocrystalline ceramics without final-stage grain growth[J].Nature,2000,404(6774):168-171.[21]㊀BRARD N,PETIT J,EMERY N,et al.Control of the nanostructure of MgO-Y2O3composite ceramics using two-step sintering for hightemperature mid infrared window applications[J].Ceramics International,2023,49(11):18187-18194.[22]㊀孙春晖,朱玲玲,李㊀赛,等.前驱体预处理及卤化铵添加剂对α-氧化铝微粉颗粒形貌的影响[J].无机盐工业,2018,50(9):19-23.SUN C H,ZHU L L,LI S,et al.Effect of pretreated precursor and halogenated ammonia additives on the morphology ofα-Al2O3powders[J].Inorganic Chemicals Industry,2018,50(9):19-23(in Chinese).[23]㊀PARK Y K,TADD E H,ZUBRIS M,et al.Size-controlled synthesis of alumina nanoparticles from aluminum alkoxides[J].Materials ResearchBulletin,2005,40(9):1506-1512.[24]㊀唐㊀琛,张崇才,盛智勇,等.超细WC-TiC-Co硬质合金粉体制备及其成型特性[J].西华大学学报(自然科学版),2008,27(3):58-60.TANG C,ZHANG C C,SHENG Z Y,et al.Preparation and forming characteristics of ultrafine WC-TiC-Co cemented carbide powder[J].Journal of Xihua University(Natural Science Edition),2008,27(3):58-60(in Chinese).[25]㊀BERRY K A,HARMER M P.Effect of MgO solute on microstructure development in Al2O3[J].Journal of the American Ceramic Society,1986,69(2):143-149.。
微晶玻璃生产工艺流程
微晶玻璃生产工艺流程微晶玻璃是一种具有高透明度、高硬度和高耐磨性的特殊玻璃材料，广泛应用于光电子、光学仪器、电子显示器等领域。
下面将详细介绍微晶玻璃的生产工艺流程。
1. 原材料准备微晶玻璃的主要原材料包括二氧化硅（SiO2）、氧化铝（Al2O3）、氧化锌（ZnO）等。
首先需要准备这些原材料，确保其质量符合要求，并按照一定比例进行配比。
2. 材料混合将准备好的原材料按照配比加入到混合设备中，通过搅拌等方式进行均匀混合。
混合时间和速度需要控制得当，确保各种原材料能够充分混合，并形成均匀的颗粒状物料。
3. 粉体制备将混合好的物料送入球磨机中进行粉碎处理。
球磨机内部装有一定数量和大小的钢球，物料在球与球之间不断碰撞和摩擦，从而实现粉碎的目的。
粉体制备的时间和条件需要根据具体情况进行调整，确保得到细腻均匀的粉体。
4. 粉体成型将粉体通过压制机进行成型。
常用的成型方式包括干压成型和注浆成型。
干压成型是将粉体放置在模具中，然后用高压机械对其进行压制，使其形成坯体。
注浆成型是将粉体与一定比例的液体（如水或有机溶剂）混合，形成可流动的糊状物料，然后通过注射设备将糊状物料注入到模具中。
5. 坯体处理经过成型后得到的坯体需要进行一系列处理步骤来提高其致密性和机械强度。
这些处理步骤包括： - 预烧：将坯体放入预烧窑中，在一定温度下进行加热处理。
预烧可以去除坯体中残留的有机物和水分，并改善坯体的结构。
- 烧结：将预烧好的坯体放入高温炉中进行加热处理。
在高温下，坯体中的颗粒会发生结合和熔融，从而形成致密的微晶玻璃材料。
- 磨削：将烧结好的坯体进行磨削，使其表面光滑且尺寸精确。
磨削可以通过机械或化学方法进行。
6. 表面处理经过磨削后的微晶玻璃坯体需要进行表面处理，以提高其光学性能和使用寿命。
常用的表面处理方式有： - 镀膜：将坯体放入真空镀膜设备中，通过物理或化学方法在其表面形成一层薄膜。
镀膜可以改善微晶玻璃的透光性、耐磨性和耐腐蚀性。
mlcc原材料氧化铝
MLCC原材料氧化铝一、引言多层陶瓷电容器（MLCC）是现代电子工业中的重要元件，广泛应用于各类电子产品中，如通信设备、计算机、消费电子等。
而氧化铝则是制造MLCC 的关键原材料之一，其质量和纯度对MLCC的性能具有重要影响。
本文将深入探讨氧化铝的特性、制备方法、市场趋势及其在MLCC制造中的应用。
二、氧化铝的特性氧化铝（Al2O3）是一种白色或淡黄色的无机化合物，具有高熔点、高硬度、优良的绝缘性能等特点。
在电子工业中，氧化铝具有极佳的热稳定性、化学稳定性和机械强度，是制造高温、高频、大容量MLCC的理想材料。
三、氧化铝在MLCC制造中的应用MLCC是由多层陶瓷介质和金属电极交替叠合而成的电子元件。
在制造过程中，氧化铝作为陶瓷介质的主要成分，对MLCC的性能起到至关重要的作用。
首先，氧化铝陶瓷介质决定了MLCC的介电常数，影响电容器的容量。
其次，氧化铝的微观结构和纯度影响陶瓷介质层的薄厚、致密度和可靠性，进而影响MLCC的电气性能和可靠性。
四、氧化铝的制备方法制备高品质的氧化铝粉末是制造MLCC的关键技术之一。
目前，工业上主要采用两种方法：铝酸盐法和拜耳法。
铝酸盐法是将铝土矿与碳酸盐进行反应生成铝酸盐，再与氢氧化钠反应生成氢氧化铝，经焙烧后得到氧化铝。
拜耳法则是直接用铝土矿与氢氧化钠反应生成氢氧化铝，再经焙烧得到氧化铝。
高品质的氧化铝粉末需要具有高纯度、高活性、粒度均匀等特点，因此制备过程需严格控制工艺参数。
五、市场趋势与未来发展随着电子工业的快速发展，MLCC的需求量不断增长，带动了氧化铝市场的稳步发展。
未来几年，随着5G通信、物联网、电动汽车等新兴产业的快速发展，MLCC市场将迎来更大的发展空间。
同时，高温、高频、大容量等高性能MLCC的市场需求将进一步增加，对高品质氧化铝的需求也将持续增长。
此外，随着环保要求的提高和资源循环利用技术的发展，绿色、环保的氧化铝制备技术将成为未来的重要发展方向。
陶瓷刚玉磨料的研制
陶瓷刚玉磨料的研制
陶瓷刚玉磨料是一种新型的应用前景广泛的磨料，它是利用溶胶一凝胶技术生产的微晶氧化铝陶瓷磨料，具有硬度高、韧性好等特点。
利用溶胶—凝胶技术生产陶瓷刚玉磨料的工艺过程比较复杂，一般要经历溶胶—凝胶、凝胶的干燥、破碎、烧结等多个工艺步骤，每个工艺步骤都与陶瓷刚玉磨料的性能有着密切的关系。
在溶胶—凝胶工艺过程中，胶凝速度对胶凝过程有着十分重要的影响，通过对胶凝过程的研究，确定了影响胶凝时间的主要因素有初始固含量、加酸量、胶凝剂加入量、温度等，并获得了实验室条件下最佳的胶凝条件。
在凝胶干燥过程中，温度、干燥器皿、干燥方式等因素都会对干凝胶的强度产生影响，通过分析干燥过程，设计了一套特殊的干燥器皿，并提出了几种能够有效缩短干燥时间，同时增加凝胶强度的干燥温度制度。
凝胶的烧结过程，由于涉及到物理变化及化学变化，物料的体积收缩十分明显，物料内应力的非常大，从而对陶瓷刚玉磨料性能有较大的影响。
运用XRD、SEM、硬度、BET吸附、真密度等分析方法，研究了烧结过程中氧化铝的物相、收缩率、硬度、孔径等的变化规律，获得了不同烧结阶段物料内应力的变化规律，优化设计了适合陶瓷刚玉磨料烧结的温度制度。
运用差热、XRD等分析手段，对烧结过程中氧化铝的相变过程进行了研究，提出温度是影响相变速率的重要因素；通过降低活化能的方式可以促进氧化铝的相变过程，研磨和添加晶种都是较好的降低氧化铝相变过程活化能的方式。
通过一系列的实验，确定了最佳的溶胶-凝胶条件、最佳的干燥温度制度及最佳的烧结温度制度，在实验室条件下制备出了符合要求的陶瓷刚玉磨料，陶瓷刚玉
磨料样品的指标为：硬度1982HV，真密度为3900kg．m<sup>-3</sup>，一次晶体＜1μ。
氧化铝的折射率
氧化铝的折射率
氧化铝是一种由氧化铝，氧化铝氧化铝微晶、氧化铝玻璃等多种物料制成的多孔材料，它
是一种新型的复合材料，具有自身优良的力学性能、热收缩性、电器绝缘性等特点，用于
功率电子绝缘容器、滤波器单元、液压设备外护套等，当然也有用于塑料制品的氧化铝废
料复合材料的研究。
氧化铝的折射率受很多因素的影响，包括粒径结构、纤维结构、热历史和热处理等因素，
它们都可能对氧化铝的折射率产生不同的影响。
其中，粒径结构是影响氧化铝的折射率的
首要因素，氧化铝的粒径结构可以根据它的物理性能而改变，一般来说，氧化铝的粒径越小，其折射率也越高，由此可见，氧化铝在制造过程中，粒径大小是影响氧化铝性能的关键，其折射率也会受到影响。
纤维结构也影响氧化铝的折射率。
纤维密度对于氧化铝的反射率也有很大的影响，即使是相同的氧化铝，当纤维密度增加时，折射率也会增加。
并且，纤维结构的稳定性也影响氧
化铝的反射率，当纤维结构不稳定时，氧化铝的折射率也会受到影响。
热历史和热处理是影响氧化铝折射率的另外两个因素，当氧化铝被热处理或存放在较高温度下时，其折射率也可能改变。
特别是在热处理时，当氧化铝的温度超过门槛时，氧化铝
的折射率会受到影响，而如果氧化铝被存放在较低温度下，其折射率就不会受到影响。
总之，氧化铝的折射率受很多因素的影响，包括粒径结构、纤维结构、热历史和热处理等，只有在这些因素有足够的考虑时才能确保氧化铝折射率得以满足其需要的要求。
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微晶氧化铝
实在不好意思，我只了解它的制备方法，对于如何精确定义该材料这个问题我确实没有考虑过，你就根据我给你的制备方法自行定义吧！
微晶氧化铝陶瓷颗粒的制备方法，其特征在于其制备过程包括：
a、制备超细α-氧化铝粉在氢氧化铝中加入重量比为0.2％-0.5％的氧化镁或氟化铝，在1100℃～1300 ℃的温度下煅烧制成α-氧化铝，粉碎至D50小于
1.0μm；
b、制备氢氧化铝与拟薄水铝石混合物将铝的摩尔比为0.1～5的氢氧化铝与拟薄水铝石混合研磨至D50小于1.5μm；
c、制备悬浮液按α-氧化铝中的铝与b步骤的混合物中铝的摩尔比为0.05～
0.8的比例，将α-氧化铝微粉加入b步骤制备混合物中，加水配制成固体重量含量为20％～50 ％的悬浮液；
d、制备凝胶体颗粒向由c制备的悬浮液中加入占悬浮液中总氧化铝重量的2％～35％的选自氧化镁、氧化铁、氧化钙、氧化硅中的一种或几种的氧合物；加热悬浮液至60～90 ℃，控制PH值为1～3，搅拌形成凝胶体；将凝胶在干燥箱中干燥后破碎成0.5～1.5mm的颗粒；
e、制备微晶氧化铝陶瓷颗粒将凝胶体颗粒在1250℃～1650℃温度下烧结2～6小时；按照研磨材料的要求破碎，制备出微晶氧化铝陶瓷颗粒。