氧化物陶瓷最常用有Al2O3、ZrO2MgO

最常用的氧化物陶瓷有Al3、Z2、MgO、l23是高氧化物中研究得最成一種。據(jù)研究Al312種晶體結(jié)但應(yīng)用較多的主要有3種，即αAl2、βAl2和γAl23種晶體的結(jié)構(gòu)不同，故它們的性質(zhì)α-3 （2050±10℃），密度3.96～4.01g/cm3，3l32A逆轉(zhuǎn)地轉(zhuǎn)變?yōu)棣罙l2。32鹽礦物，密度3.3~3.63g/cm3，化學(xué)組成中有一定量A322示，1400～1500℃開(kāi)始分解，1600℃轉(zhuǎn)變?yōu)棣?l3γ-Al23屬尖晶石型立方結(jié)構(gòu)。γ-Al23的密度20OOAOO它一般是由含水的lO礦物經(jīng)熱處理生成的一種晶體

ξ-

固熔γ- α-圖1（1）工業(yè)Al2O3粉 方法（純度要求不高工業(yè)上l2O3粉體的方法是拜耳法。將含鋁的天提取貧礦中的l2O3。A A）(，O鋁礬高鋁礬高壓過(guò)加水分氧化氧化鋁粉氫氧化過(guò)過(guò)焙圖2（2）高純氧化鋁粉 方Al量的增加而，因此在制品要求高強(qiáng)度和優(yōu)良透光性能時(shí)，必須采用高純度的AlO原料，一般采用如下方法。有機(jī)鹽加水分解法，即sol-gel

3H2OAl(OH

3R3 33A 3酸鈉溶液等Al3粉末。3 （1）煅燒-各種方法制得的l2粉 Aaa 223 3342Na2O

2H3

Na2

3H2O2l2332（2）32l2323Al2 第二類(lèi)添加劑能與l3形成液相，主要23（3）成A注漿成形法（slip熱壓鑄成形hotpressure強(qiáng)度不大，生產(chǎn)效率較高，模具磨損小，長(zhǎng)。模壓成dry 自動(dòng)化生產(chǎn)。但是對(duì)大型坯體生產(chǎn)有，模具磨損等靜壓成形isostatic傳遞壓力性的一種成型方法。即處于高壓容器中的試樣所受到的壓力如同處于同一深度的靜水中所受到的壓力，所以等靜壓。等靜壓成型方法有如下特可以制造大型、異型制品，如空心球殼型制品；坯料不必加粘結(jié)劑，只用含水量1%-4%的粉料即可。因此，有利于燒成和降低瓷件的氣孔率，坯件的機(jī)械強(qiáng)度高，不易產(chǎn)生變形和開(kāi)裂的廢品；生坯機(jī)械強(qiáng)度大，可以滿足毛坯處理和機(jī)加工的需要；不需要金屬模具，模具制造方便，成本低。(4燒結(jié)是使l2rL3 A2a33l2L2L2L222燒結(jié)溫度一般在16001800Ox→ ??+

l2 2l2lAAl2O3含量Al2O3含量體積密度抗彎強(qiáng)度線膨脹系數(shù)/(×10-熱導(dǎo)率絕緣強(qiáng)度體積電阻率

εtgδ×10-332εtgδ×10-2Al 氧化鋁陶瓷基l械強(qiáng)度最高的一Al2陶瓷與大多數(shù)金屬不發(fā)生原作用；熱的濃硫酸能溶解l23，熱的HCl，HF對(duì)Al2氧化鋁含量高于95的l2性和較低的介電損耗特點(diǎn)，在電子、電器方面有十分廣闊的用領(lǐng)域。例如作為微波電介質(zhì)， 天線罩， 頻大功率子管支架、窗、管殼晶體管座，大模集成路基板元件等。A莫氏硬度為9。Al2陶瓷 A的耐磨性。Al2陶瓷刀具已有相當(dāng)長(zhǎng)的歷史和相當(dāng)廣泛的市低切削速低切削速高韌性性圖3 3汽車(chē)火花 MnO和2）①M(fèi)nO-MgOAl3Si系A(chǔ)l390％左右的紅Al瓷，而燒結(jié)溫度在1470～1510℃，比95Al②MnOCr3Al2Si系具有很高的機(jī)械強(qiáng)度，2紡織陶保護(hù)罩，分離的Al 用作Al黑色瓷料 氧化物有Fe3、CoO22透明Al23陶瓷的最大特點(diǎn)在于對(duì)可見(jiàn)光和紅外光有良好的透過(guò)性。一般陶瓷不透明的原因在于對(duì)透過(guò)光所生的反射和吸收損失。損失的原因來(lái)源于陶瓷 雜質(zhì)光的吸收和表面、晶界、氣孔等對(duì)光的反射和散射。1959年 通用電氣公司發(fā)明了透明l2O3陶瓷，燒結(jié)時(shí)在高純l2O3末(>99.9%)中加入少M(fèi)gO作為晶粒生長(zhǎng)抑制劑，在Al23顆粒表面形成尖晶石（MAl24）薄膜阻礙Al2O3晶粒的過(guò)度長(zhǎng)大，不至于造成晶內(nèi)氣孔，使顆粒間的空隙能充分排除，形成無(wú)氣孔的致密燒結(jié)體，總透光率可96透明氧化鋁陶瓷--高壓鈉 2 1700～1950MgO，一些稀土氧化物如Y2O3、La2O3ZrO2等圖4透明氧化鋁陶瓷試樣（a）及顯微 具有較高透光率陶瓷的一個(gè)主要條件ll2從20世紀(jì)70年代，世界上許多國(guó)家如2Al研究表明，αAl陶瓷的純度、晶粒尺寸、尺寸晶粒尺寸由4μm增至7μm，強(qiáng)度下降約20％。因而，Al，故ZrO2中通常有Hf。高純ZrO2氧化鋯 為2715℃， 其中cZrO2t-ZrO2屬四方晶系，又稱四方氧化鋯；m-ZrO2屬單斜晶系，又稱單斜由于不同相間存在密度差，升降溫過(guò)程伴隨著相變產(chǎn)生較大的體積變化。如四方氧化鋯與單斜氧化鋯間的轉(zhuǎn)變伴隨7%-9%的體積化。加熱時(shí)，單斜相向四 轉(zhuǎn)變，體積收縮；冷卻時(shí)，四 向單相轉(zhuǎn)變，體積膨脹。這種相變?cè)斐傻捏w積變化很大產(chǎn)生很大的內(nèi)應(yīng)力，容易使材料開(kāi)裂破壞。OO添加穩(wěn)定劑可以抑制相 化鈣(CaO）、氧化鎂（MgO）。CaOZrO2CaO相

，低溫時(shí)四轉(zhuǎn)持四。ZrO2MgO相

斜相+MgO或直接轉(zhuǎn)變?yōu)閱涡毕?MgO，相+MgO。 或 ZrO2Y2O3相

在以下有單一的立區(qū)，如果Y2O3含Y2O3含量小于18mol%, 如果四向單斜相的轉(zhuǎn)變、立向單斜可以保持四或立方全穩(wěn)定ZrO2（FullyStabilizedZirconia,簡(jiǎn)稱為FSZ） 。用Y2O3摻雜時(shí)，實(shí)際只需8mol%的 部分穩(wěn)定ZrO2（PartiallyStabilizedZirconia,簡(jiǎn)稱為 根據(jù)穩(wěn)定劑種類(lèi)分類(lèi)以Y2O3以CaO以MgO純氧化鋯是電的絕緣體，其室溫電阻率達(dá)1013Ω.m。但一般大于600℃），施加外加電場(chǎng)時(shí)，氧離子可以通過(guò)與 相變后體積膨脹。體積增加受到基體的，使四受1975年GarvieR.C對(duì)Ca-PSZ的研究中首次發(fā)現(xiàn):介穩(wěn)的四方O 變產(chǎn)生的體積膨脹和1~7%的剪切應(yīng)變,對(duì)基體產(chǎn)生壓應(yīng)變,微裂紋增韌機(jī) 一定數(shù)值或尺寸小到一定值時(shí)，才可能在室溫下獲得亞穩(wěn)的 ，則不能利用應(yīng)力誘發(fā)相變?cè)鲰g機(jī)制；如果 穩(wěn)定性不 ，是在Y-PSZ工業(yè)上以鋯英石為原料（rSi4為原料，采用火法冶粉體的方法有共沉淀法、溶膠-凝膠法、微乳液法、