添加剂对氧化铝陶瓷烧结性能的影响

纯氧化铝陶瓷实际是很难烧结的，而且温度高。事实上，根据产品的不同性能，往往加入不同类型和不同量的添加剂( additive)，以便降低烧成温度，促进烧结。

就添加剂来说，归纳起来大致可以分为两大类：一类是与氧化铝生成固溶体，另一类是能生成液相。

第一类添加剂为变价氧化物，有Tioz、Cr2 03、Fez 03及Mnoz等。由于其品格常数与氧化铝的相接近，因此通常能与氧化铝生成固溶体。同时它们是变价氧化物，由于变价作用，使Alz 03陶瓷产生缺陷，活化品格，促进烧结。例如加入0.sY6～i%的Ti02，可以使氧化铝陶瓷的烧结温度降低150～200℃，大大节约能源。这一类添加剂之所以能促进烧结，研究表明其具有这样的规律性：第一，凡是能与氧化铝形成有限固溶体的添加剂，比形成连续固溶体的作用大，这也许是形成有限固溶体的离子半径与A13+离子半径相差较大，这样使晶格更易变形，从而促进烧结。第二，县有可变电价的添加剂，比不能变价的添加剂作用大。第三，凡是阳离子的电子层结构为非惰性气体型，即阳离子电价高的添加剂作用较大。

另一类添加剂由于生成液相，降低烧成温度而促进氧化铝的烧结。这一类添加剂有高岭主、Si02、Ca0、Mg0等。这是由于它们能与其他外加剂生成二、三元或更复杂的低共融物。出现液相，即液相对固相的表面湿润力和表面张力，使固相粒子靠紧并填充气孔。在烧结过程中，由于细小有缺陷的晶体表面活性大，在液相中的溶解度也大，而较大的晶体溶解度较小、，这样小晶体不断长大，气孔减少，出现重结晶。晶体较小，一般不超过100 tim，对材料的强麦和性能有利。当然添加剂的作用，也取决于生成液相的化学成分，因为它既决定了细小颗粒、如氧化铝）在其中的溶解度及晶体(a-氧化铝)在其中的析出能力，同时还决定了液相的粘度、湿润能力及表面张力等。这方面问题还在不断研究之中。

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本文“添加剂对氧化铝陶瓷烧结性能的影响”由科众陶瓷编辑整理，修订时间：2019-03-16 13:47:45
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