氧化铝陶瓷低温常压烧结(4)

的初期烧结激活能明显高于软团聚粉体。其原因是软团聚纳米粉坯体的初期烧结基本是在一次颗粒间进行，由于颗粒半径相当小，颗粒问扩散距离缩短，因而仅需较低的烧结度和烧结激活能，且粉末的粒径越小需要的活化能越低；对于硬团聚粉体，团聚体内部的颗粒通常在低于初期烧结温度时已产生烧结，并形成具有较高密度的“大颗粒”，样品的收缩是通过这种大颗粒之间的烧结实现的，这增加了扩散传质的距离，因而需要较高的激活能。因此，团聚体的尺寸决定了烧成晶粒的尺寸，粉体解团聚的效果直接影响了烧结体的性能。在本课题研究中，原料预处理工艺主要就是原料粉体解团聚的过程。团聚体的抑制可在粉体制备过程中、或制备后进行。在团聚体形成后消除的方法主要有机械法、超声波法、物理化学法、沉积或沉降法、高负压法。

(1)机械法解团聚，主要是依靠机械外力将原料粉体进行研磨，从而将粉体中的团聚体破碎，以达到解团聚的目的。此方法的解团聚效率较低且易混入杂质。

(2)超声波法解团聚，是指适当调节超声波频率使团聚体发生共振，从而将粉体中的团聚体破碎，以达到解团聚的目的。此方法一般在粉体悬浮液中进行，往往加入分散剂以防止粉体干燥时再发生团聚。’

(3)物理化学法解团聚，一般是在粉体悬浮液中加入化学试剂，利用化学力从微观的角度对团聚体进行分散，此方法解团聚效率较高，且工艺简单，获得的分散体颗粒尺寸较为均匀。本课题中所使用的粉体顶处理工艺便是基于这种解团聚方法和理论进行设计的。

(4)沉积或沉降法解团聚，是利用粉体颗粒尺寸不同在溶液中的沉积层不同，从而不同的沉积层可以获得尺寸分靠较为集中的粉体颗粒。此方法仅是对原料粉进行颗粒的分级，对于软团聚和硬团聚的颗粒并不能分散。

(5)高负压法解团聚又叫爆炸法，是指将粉体环境压力突然降低，从而使粉料团聚体内压增大，达到团聚体破碎解团聚的目的。但是，炸药爆炸时压力和温度都很高，过程很快，因此很难控制。

6 高纯氧化铝陶瓷烧结助剂研究

烧结助剂的添加工艺，高纯氧化铝陶瓷添加烧结助剂的作用有如下几方面I①直接影响A1203陶瓷的晶界显微结构，导致晶界处的化学键状态及点缺陷浓度的改变，从而改变某种离子的扩散系数，在较低的温度下，实现致密化烧结；②降低固相扩散过程的晶界能，为原子扩散提供快速途径，从而缩短烧结体在保温阶段的时间，防止晶枝异常长大；③第二相在晶界的钉扎作用，阻碍晶界迁移，抑制晶粒异常长大，使材料显微结构均匀。高纯氧化铝陶瓷的制备中烧结助剂一般通过盐类形式进行添加，其目的是便于均匀的混合在氧化铝粉料中．助烧剂的盐易溶于助混液中，如去离子水、酒精、丙酮等．通过与氧化铝粉料湿混可使烧结助剂阳离子均匀分布，之后饶结助剂的盐可在烧结过程中转变为相应的氧化物，从而实现烧结助剂对氧化铝基体的作用。通常在高纯氧化铝陶瓷中引入少量的MgO、La203、Y203、Nd203、Cr203、MnO2、Ti02、Zr02、Ta203等氧化物能改善烧结体的显微组织结构和烧结性能。此外，最新研究发现1291001：纳米A1203的添加对于烧结体的制备和性能也会产生一定的影响。在