氧化鋁陶瓷襯片的現(xiàn)狀及趨勢(shì)

一、現(xiàn)狀的分析

改革開放以來(lái)，我國(guó)建筑陶瓷工業(yè)獲得了飛速的發(fā)展，隨著我國(guó)加入 WTO，建筑陶瓷工業(yè)又面臨著一次的發(fā)展機(jī)遇，同時(shí)也面臨著的挑戰(zhàn)。 我國(guó)建筑陶瓷企業(yè)主要分布在東南沿海一帶，如廣東的佛山、福建的晉江、浙江的溫州、河北的唐山、山東的淄博和濰坊等地。企業(yè)過分集中于少數(shù)地區(qū)，這種現(xiàn)狀雖然具有有利的一面，但我們也決不能忽略其不利的一面。，這種過于集中的特點(diǎn)會(huì)造成嚴(yán)重的局部重復(fù)建設(shè)和資源浪費(fèi)，不利于我國(guó)建筑陶瓷工業(yè)的、可持續(xù)發(fā)展；第二，容易造成企業(yè)間的競(jìng)爭(zhēng)，不利于我國(guó)建筑陶瓷工業(yè)的健康發(fā)展；在該方法中，低熔點(diǎn)添加劑用于促進(jìn)材料的燒結(jié)，并且添加劑的引入通常會(huì)產(chǎn)生良好的結(jié)果效果。第三，容易造成產(chǎn)品的局部供大于求，而過剩部分的產(chǎn)品要外銷特別是銷往較遠(yuǎn)的(如東北、西北等)地區(qū)，銷售成本無(wú)疑會(huì)增加；第四，容易造成主要原材料的缺乏，這些原料長(zhǎng)期大量外購(gòu)，也會(huì)增加生產(chǎn)成本。

二、發(fā)展趨勢(shì)

氧化鋁陶瓷襯片作為先進(jìn)陶瓷中應(yīng)用廣的一種材料，伴隨著整個(gè)行業(yè)的發(fā)展呈現(xiàn)以下發(fā)展趨勢(shì)：

（1）技術(shù)裝備水平將快速提高： 計(jì)算機(jī)技術(shù)和數(shù)字化控制技術(shù)的發(fā)展促進(jìn)了先進(jìn)陶瓷材料工業(yè)的技術(shù)進(jìn)步和快速發(fā)展，諸如自動(dòng)控制連續(xù)燒結(jié)窯爐、大功率大容量研磨設(shè)備、制粉造粒設(shè)備等凈壓成型設(shè)備等先進(jìn)的成套設(shè)備有利動(dòng)了行業(yè)整體水平的提高，同時(shí)在生產(chǎn)效率、產(chǎn)品質(zhì)量等方面也都明顯改善；它不僅能承受高劑量輻射，而且隨著輻射變得更強(qiáng)，這有望在聚變反應(yīng)堆中發(fā)揮巨大作用。

（2）產(chǎn)品質(zhì)量水平不斷提高：國(guó)內(nèi)氧化鋁陶瓷襯片制品從無(wú)到有，產(chǎn)業(yè)規(guī)模從小到大，產(chǎn)品質(zhì)量從低到較高，經(jīng)歷了一個(gè)快速發(fā)展的歷程；

（3）產(chǎn)業(yè)規(guī)模將迅速擴(kuò)大：氧化鋁陶瓷襯片制品作為其它行業(yè)或領(lǐng)域的基礎(chǔ)材料，受著其它行業(yè)發(fā)展水平的影響和限制。從氧化鋁陶瓷襯片的應(yīng)用情況看，應(yīng)用范圍越來(lái)越寬，用量越來(lái)越大，特別是在防磨工程和建筑陶瓷生產(chǎn)方面的用量增加將更為顯著。

氧化鋁陶瓷襯片制備要點(diǎn)第三種

氧化鋁陶瓷襯片的燒結(jié)

燒結(jié)是陶瓷制備的關(guān)鍵階段。由于Al2O3的強(qiáng)化學(xué)鍵，燒結(jié)只能在很高的溫度(一般為1800)下實(shí)現(xiàn)。然而，即使是普通的高溫?zé)Y(jié)，燒結(jié)體的燒結(jié)性能也不能滿足人們的要求。為了降低生產(chǎn)成本，實(shí)現(xiàn)氧化鋁陶瓷襯片的致密燒結(jié)，提高燒結(jié)體的性能，生產(chǎn)中采用了特殊的燒結(jié)方法。其中一個(gè)原因是k-Al2O3的成核在具有面心立方結(jié)構(gòu)的碳化鈦、鈦(碳、氮)或氮化鈦層的未氧化表面順利進(jìn)行。目前常用的燒結(jié)方法方法包括熱壓燒結(jié)、氣氛燒結(jié)、真空熱壓燒結(jié)等。

燒結(jié)助劑對(duì)氧化鋁燒結(jié)的影響

由于Al2O3原子間的化學(xué)鍵是共價(jià)鍵和離子鍵，結(jié)合能大，所以燒結(jié)過程中很難進(jìn)行傳質(zhì)。如果不摻雜燒結(jié)助劑，氧化鋁燒結(jié)溫度將高達(dá)1800。在如此高的燒結(jié)溫度下，晶粒長(zhǎng)大將被促進(jìn)，氣孔將難以消除，材料的機(jī)械性能將降低，氣密性將變得更差。3D打印氧化鋁陶瓷襯片在隔熱和耐高溫方面的應(yīng)用3D印刷氧化鋁陶瓷襯片是目前研究的新材料。這不僅增加了陶瓷的制備成本，而且不符合技術(shù)要求。

氧化鋁陶瓷襯片刀具的發(fā)展概括有哪些四？

石墨烯增韌氧化鋁基陶瓷工具

與傳統(tǒng)的強(qiáng)韌化相(微米顆粒和晶須)和其他新的強(qiáng)韌化相(納米顆粒和碳納米管)相比，石墨烯具有單原子層的二維結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性高，比表面積大，力學(xué)和熱學(xué)性能高。將其添加到具材料中，可以引入裂紋分叉、裂紋偏轉(zhuǎn)、石墨烯拔出和橋接等多種機(jī)制，有利于材料的強(qiáng)韌化。第二，容易造成企業(yè)間的競(jìng)爭(zhēng)，不利于我國(guó)建筑陶瓷工業(yè)的健康發(fā)展。

石墨烯具有較大的比表面積，因此加入少量即可獲得良好的強(qiáng)韌化效果。近年來(lái)，由于制備方法和工藝的，石墨烯可以大量生產(chǎn)，降低了生產(chǎn)成本，有利于石墨烯的工程應(yīng)用，為石墨烯增強(qiáng)陶瓷工具材料的發(fā)展提供了便利。

怎樣選用適合于氧化鋁陶瓷襯片使用的結(jié)合劑？

氧化鋁陶瓷襯片的成形方法有很多，生產(chǎn)中應(yīng)根據(jù)制品的形狀選擇成形方法，而不同的成形方法需選用的結(jié)合劑不同。那么，在為氧化鋁陶瓷襯片選擇結(jié)合劑的時(shí)候，具體要考慮哪些因素呢？

目前市場(chǎng)的結(jié)合劑可分為潤(rùn)滑劑、增塑劑、分散劑、表面活性劑等，為滿足成形需要，通常采用多種有機(jī)材料的組合。在選擇氧化鋁陶瓷結(jié)合劑的時(shí)候，首先要求它能被粉料潤(rùn)濕，而只有當(dāng)粉料的臨界表面張力或表面自由能比結(jié)合劑的表面張力大時(shí)，才能很好地潤(rùn)濕。

其次，好的結(jié)合劑易于被粉料充分潤(rùn)濕，且內(nèi)聚力大。當(dāng)結(jié)合劑被粉料潤(rùn)濕時(shí)，在相互分子間發(fā)生引力作用，結(jié)合劑與粉料間發(fā)生一次結(jié)合，同時(shí)，在結(jié)合劑分子內(nèi)，由于取向、誘導(dǎo)、分散效果而產(chǎn)生內(nèi)聚力。雖然水也能把粉料充分潤(rùn)濕，但水易揮發(fā)，分子量較小，內(nèi)聚力小，對(duì)于氧化鋁陶瓷襯片才說并不是好的結(jié)合劑。其中，添加碳化鈦的氧化鋁陶瓷應(yīng)用廣泛，添加碳化鈦的氧化鋁陶瓷的比例為30%-60%(有的為5%-10%)，采用熱壓燒結(jié)法制備。

另外，氧化鋁陶瓷襯片所用結(jié)合劑的分子量大小要適中，蘇日安隨著分子量增大，結(jié)合能力增強(qiáng)。但當(dāng)分子量過大時(shí)，圍內(nèi)聚力過大而不易被潤(rùn)濕，且易使坯體產(chǎn)生變形。為了幫助分子內(nèi)的鏈段運(yùn)動(dòng)，此時(shí)要適當(dāng)加入增塑劑，在其容易潤(rùn)濕的同時(shí)，使結(jié)合劑更加柔軟，便于成形。通常，水被用作助熔劑，然后加入剝離劑和粘合劑，充分研磨，排出，然后倒入石膏模具中。

除此之外，為保證氧化鋁陶瓷襯片質(zhì)量，還需要防止從結(jié)合劑、原材料和配制工序混人雜質(zhì)，使產(chǎn)品產(chǎn)生有害的缺陷。因此要選用能夠易于飛散除去以及不含有害無(wú)機(jī)鹽和金屬離子的有機(jī)材料，才能確保產(chǎn)品質(zhì)量。