本文關(guān)鍵詞：高純氧化鋁陶瓷的常壓與熱壓燒結(jié)及性能研究

  更多相關(guān)文章： NH_4F 高純氧化鋁 相轉(zhuǎn)變 燒結(jié) 抗熱震性

【摘要】：論文以高純氫氧化鋁為主要原料,研究了NH4F含量以及煅燒工藝等對(duì)氧化鋁物相轉(zhuǎn)變及α-Al2O3晶體形貌的影響；利用冷壓及熱壓成型方法制得高純氧化鋁陶瓷,研究了氟化物(AlF3、NH4F)對(duì)高純氧化鋁陶瓷樣品的密度、微觀結(jié)構(gòu)及熱震性的影響；采用團(tuán)粒成型法制備高純氧化鋁球坯,研究了成型工藝對(duì)高純氧化鋁球坯及瓷球粒徑分布的影響,燒結(jié)工藝等對(duì)高純氧化鋁瓷球樣品的密度等性能的影響。結(jié)果表明：向氫氧化鋁中引入NH4F可顯著降低α-Al2O3的相變溫度,隨著NH4F含量的增加,α-Al2O3完全轉(zhuǎn)化溫度逐漸降低。含量5.0mass%NH4F的氫氧化鋁經(jīng)900℃煅燒2.5 h可完全轉(zhuǎn)化為α-Al2O3,比傳統(tǒng)的相變溫度低200-250℃。而同一煅燒溫度條件下,(α-Al2O3完全轉(zhuǎn)化所需要的時(shí)間逐漸減少。隨著NH4F質(zhì)量分?jǐn)?shù)由1Omass%增加至5Omass%, α-Al2O3晶體形貌由顆粒狀逐漸向平面六角片狀轉(zhuǎn)變。但是,經(jīng)1200℃長(zhǎng)時(shí)間煅燒,片狀α-Al2O3晶體開(kāi)始“熔解”為小顆粒狀晶粒。在25MPa壓力下將粉體壓成塊狀,經(jīng)1200℃長(zhǎng)時(shí)間煅燒或在1300℃煅燒,片狀α-Al203晶體未發(fā)生“熔解”。NH4F含量對(duì)高純氧化鋁陶瓷的密度以及微觀結(jié)構(gòu)影響較大。常壓燒結(jié)過(guò)程中,隨著NH4F含量由2.0mass%增加至4.0mass%,高純氧化鋁陶瓷的密度從3.18 g/cm3增加到3.71 g/cm3,當(dāng)H4F含量大于4.0mass%時(shí)開(kāi)始減小,添加50mass%NH4F的氫氧化鋁制備的高純氧化鋁陶瓷,密度減小為3.70 g/cm3。同時(shí),氧化鋁晶體由板狀形貌逐漸向多面體形貌轉(zhuǎn)變。隨著燒結(jié)溫度不斷升高,樣品逐漸燒結(jié)致密,密度也由3.09 g/cm3增加至3.67g/cm3。隨著燒結(jié)時(shí)間的增加,高純氧化鋁陶瓷的密度由3.61 g/cm3增加至3.67g/cm3,當(dāng)燒結(jié)時(shí)間大于2h時(shí),樣品中開(kāi)始出現(xiàn)異常長(zhǎng)大的晶粒,密度不斷減小,燒結(jié)2.5 h制備的高純氧化鋁陶瓷的密度減小為3.62g/cm3。高純氧化鋁中添加AlF3可顯著改善氧化鋁的結(jié)晶習(xí)性。熱壓燒結(jié)過(guò)程中,隨著AlF3含量的增加,氧化鋁晶體形貌由類球形顆粒向板狀晶體生長(zhǎng),獲得了具有嵌入式板狀微觀結(jié)構(gòu)的高純氧化鋁陶瓷。同時(shí)隨著AlF3含量的增加,高純氧化鋁陶瓷的密度、抗折強(qiáng)度以及抗熱震性能均為先減小后增大。當(dāng)AlF3含量為30mass%時(shí),樣品的密度為3.59g/cm3,抗折強(qiáng)度為243.6MPa,抗熱震性比沒(méi)有添加AlF3的高純氧化鋁陶瓷提高了18%。隨著成球機(jī)轉(zhuǎn)速及旋轉(zhuǎn)時(shí)間的增加,小粒徑球坯所占比例不斷增大。常壓燒結(jié)制備高純氧化鋁瓷球的過(guò)程中,隨著燒結(jié)溫度不斷升高或燒結(jié)時(shí)間不斷增加,高純氧化鋁瓷球樣品的密度逐漸增大,磨損率逐漸減小。氧化鋁粉體粒徑對(duì)高純氧化鋁瓷球的密度等性能也有較大影響。以球磨5h的高純氧化鋁為原料,經(jīng)1600℃燒結(jié)2h制備了密度和磨損率分別為3.57g/cm3、3.09%的高純氧化鋁瓷球。
【關(guān)鍵詞】：NH_4F 高純氧化鋁 相轉(zhuǎn)變 燒結(jié) 抗熱震性
【學(xué)位授予單位】：山東建筑大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TQ174.75
【目錄】：

• 摘要4-6
• ABSTRACT6-10
• 第1章 緒論10-21
• 1.1 前言10-11
• 1.2 高純氧化鋁粉體概述11-15
• 1.2.1 氧化鋁的晶體結(jié)構(gòu)11-12
• 1.2.2 高純氧化鋁粉體的性能及應(yīng)用12-13
• 1.2.3 高純氧化鋁粉體的制備方法13-15
• 1.3 高純氧化鋁陶瓷概述15-20
• 1.3.1 高純氧化鋁陶瓷的性能及應(yīng)用15
• 1.3.2 高純氧化鋁陶瓷的燒結(jié)方法15-20
• 1.4 存在的主要問(wèn)題20
• 1.4.1 高純氫氧化鋁存在的主要問(wèn)題20
• 1.4.2 高純氧化鋁陶瓷存在的主要問(wèn)題20
• 1.5 研究?jī)?nèi)容20-21
• 第2章 實(shí)驗(yàn)原料及方法21-25
• 2.1 實(shí)驗(yàn)原料21
• 2.2 實(shí)驗(yàn)儀器21-22
• 2.3 樣品制備22
• 2.4. 性能測(cè)試22-25
• 第3章 NH_4F對(duì)氧化鋁相變、α-Al_2O_3微觀形貌及其燒結(jié)性能影響25-43
• 3.1 NH_4F含量對(duì)氧化鋁相變及α-Al_2O_3微觀形貌的影響25-28
• 3.2 煅燒工藝對(duì)氧化鋁相變及α-Al_2O_3微觀形貌的影響28-32
• 3.3 壓力作用下煅燒工藝對(duì)α-Al_2O_3微觀形貌的影響32-34
• 3.4 NH_4F含量與α-Al_2O_3轉(zhuǎn)化溫度及轉(zhuǎn)化時(shí)間之間的關(guān)系34-36
• 3.5 高純氧化鋁陶瓷的常壓燒結(jié)及性能研究36-42
• 3.5.1 NH_4F含量對(duì)高純氧化鋁陶瓷密度及微觀結(jié)構(gòu)的影響36-38
• 3.5.2 燒結(jié)工藝對(duì)高純氧化鋁陶瓷密度及微觀結(jié)構(gòu)的影響38-42
• 3.6 小結(jié)42-43
• 第4章 熱壓燒結(jié)高純氧化鋁陶瓷及性能研究43-48
• 4.1. AlF_3含量對(duì)高純氧化鋁陶瓷組織的影響43-44
• 4.2. AlF_3含量對(duì)高純氧化鋁陶瓷熱震性等性能的影響44-47
• 4.3 小結(jié)47-48
• 第5章 高純氧化鋁瓷球的制備工藝研究48-57
• 5.1 成型工藝對(duì)高純氧化鋁球坯及瓷球粒徑分布的影響48-50
• 5.2 燒結(jié)工藝對(duì)高純氧化鋁瓷球性能的影響50-53
• 5.3 粉體粒度對(duì)高純氧化鋁瓷球性能的影響53-56
• 5.4 小結(jié)56-57
• 第6章 結(jié)論及展望57-59
• 6.1 結(jié)論57
• 6.2 本文主要?jiǎng)?chuàng)新點(diǎn)57-58
• 6.3 實(shí)驗(yàn)不足及展望58-59
• 參考文獻(xiàn)59-63
• 致謝63-64
• 攻讀碩士學(xué)位期間論文發(fā)表情況64

【參考文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 趙寶玲;陳立宗;李恩霞;代金山;田清波;;成型和燒結(jié)工藝對(duì)高純氧化鋁磨球性能的影響[J];山東科學(xué);2016年01期

2 田清波;代金山;呂志杰;;NH_4F含量及煅燒工藝對(duì)氧化鋁相變及α-Al_2O_3微觀形貌的影響[J];人工晶體學(xué)報(bào);2015年12期

3 張英;劉衛(wèi);黎陽(yáng);;高純Al_2O_3的結(jié)構(gòu)演變過(guò)程研究[J];中國(guó)陶瓷;2015年11期

4 張世國(guó);;由兩步燒結(jié)法獲得的機(jī)械性能增強(qiáng)的無(wú)壓燒結(jié)碳化硅[J];耐火與石灰;2015年05期

5 程誠(chéng);紀(jì)箴;賈成廠;王召利;黃小泓;王聰瑜;;MgO和燒結(jié)溫度對(duì)Al_2O_3陶瓷致密化過(guò)程的影響[J];粉末冶金技術(shù);2015年04期

6 郝斌;;微波燒結(jié)碳化硅的制備[J];材料熱處理學(xué)報(bào);2015年05期

7 楊路;姜淑文;王志強(qiáng);林海;;特種陶瓷燒結(jié)致密化工藝研究進(jìn)展[J];材料導(dǎo)報(bào);2014年07期

8 袁杰;于站良;陳家輝;宋寧;和曉才;;高純氧化鋁粉制備研究進(jìn)展[J];材料導(dǎo)報(bào);2014年01期

9 陳家輝;和曉才;袁杰;徐慶鑫;崔濤;謝天鑒;;高純氧化鋁制備方法研究進(jìn)展[J];云南冶金;2013年05期

10 李兆;趙西成;江元汝;徐克;趙亞娟;;白光LED用片狀α-A1_2O_3粉體的控制合成及應(yīng)用研究[J];功能材料;2013年18期

中國(guó)博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前1條

1 劉偉;透明氧化鋁陶瓷成型與燒結(jié)工藝的基礎(chǔ)研究[D];清華大學(xué);2013年

中國(guó)碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前5條

1 簡(jiǎn)雙;LED用高純氧化鋁粉體的細(xì)化與燒結(jié)工藝的研究[D];東華大學(xué);2014年

2 殷劍龍;高純氧化鋁陶瓷制備及燒結(jié)性能研究[D];大連交通大學(xué);2013年

3 張野;高純氧化鋁粉體的制備及燒結(jié)的研究[D];大連交通大學(xué);2012年

4 丁寅森;氧化鋯纖維對(duì)氧化鋁陶瓷抗熱震性能的影響[D];濟(jì)南大學(xué);2012年

5 楊旭東;脈沖可調(diào)諧摻鈦藍(lán)寶石激光器的研究[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2006年

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本文編號(hào)：907425