(1)顆粒的形貌
陶瓷是由壓制坯體經(jīng)高溫燒制而成的。坯體由顆粒壓制而成,所以陶瓷的燒結不僅是顆粒之間的燒結行為,更重要的是坯體的燒結行為。
表面粗糙的顆粒,比表面積或表面能相對大,所以其燒結驅動力大,易燒結,燒結密度大,孔洞小而少。表面光滑的粒狀顆粒,此顆粒比表面積或表面能比較小,因此其燒結驅動力較小,不易燒結,陶瓷的燒結密度比較低,空洞大而多。
(2)顆粒的大小
當晶粒比較細小時,磨損機理主要是發(fā)生塑性變形和部分穿晶斷裂,產生輕微磨損;晶粒比較粗大時,磨損機理主要是發(fā)生晶界斷裂,產生嚴重磨損。所以,晶粒越小,陶瓷的耐磨性越好。因此,應盡可能使用顆粒尺寸小的α-Al2O3原料,以便減小陶瓷的晶粒度。
助燒劑
合適的助燒劑降低燒結溫度,改善陶瓷的顯微結構,提高力學性能,進而提高瓷球的耐磨性。助燒劑的品質包括數(shù)量、物相組成、化學組成和細度等。助燒劑一般采用SiO2-CaO-MgO三元系統(tǒng)進行配方。應盡量避免使用在高溫下放出氣體和發(fā)生相變的助燒劑,以免產生新的缺陷,而影響產品的致密化和合格率,降低產品的競爭力。
成型
采用等靜壓成型技術,克服其它成型方法空心、分層、密度低和密度不均勻等缺陷。成型壓力和保壓時間影響生坯的密度、燒結收縮率。因此,要使用合適的原料和科學的成型工藝,確保生坯具有良好的燒結特性。
燒結制度
過高的燒結溫度和過長的保溫時間都會促進Al2O3晶體生長,液相量增加,這樣不但強度下降,耐磨性也會減弱。當然溫度太低、燒結密度降低,耐磨陶瓷的耐磨性下降。如果燒結溫度不合適,即使Al2O3含量高,耐磨性也不一定好,關鍵取決于耐磨陶瓷的物相組成和顯微結構。采用低溫快燒技術,可獲得顯著的節(jié)能效益,同時可抑制氧化鋁球的晶粒長大,有利于改善產品強度、韌性,從而提高耐磨陶瓷的耐磨性。
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