Aluminiumoxidkeramiken werden nach dem Gehalt an Al2O3 in 99 Aluminiumoxid, 96 Aluminiumoxid, 95 Aluminiumoxid, 90 Aluminiumoxid, 85 Aluminiumoxid und andere Sorten eingeteilt. Manchmal werden auch solche mit einem Al2O3-Gehalt von 80% oder 75% als gewöhnliche Aluminiumoxid-Keramikserien eingestuft. Darunter wird 99 Aluminiumoxid-Keramik verwendet, um Hochtemperaturtiegel, feuerfeste Ofenrohre und spezielle verschleißfeste Materialien wie Keramiklager, Keramikdichtungen und Wasserventilscheiben herzustellen; 95 Aluminiumoxidkeramik wird hauptsächlich als korrosionsbeständige und verschleißfeste Teile verwendet; da ein Teil von Talk oft gemischt wird, werden die elektrischen Eigenschaften und die mechanische Festigkeit von 85er Aluminiumoxid-Keramik verbessert, und sie kann mit Molybdän, Niob, Tantal und anderen Metallen versiegelt werden, und einige werden als elektrische Vakuumgeräte verwendet. Wie werden Aluminiumoxid-Keramikprodukte hergestellt? Es umfasst hauptsächlich die folgenden vier Schritte.
1. Pulvervorbereitung
Das Aluminiumoxidpulver wird gemäß unterschiedlichen Produktanforderungen und unterschiedlichen Formverfahren zu Pulvermaterialien verarbeitet. Die Partikelgröße des Pulvers liegt unter 1 µm. Wenn hochreine Aluminiumoxid-Keramikprodukte hergestellt werden, sind zusätzlich zu der Aluminiumoxid-Reinheit von 99,99% eine ultrafeine Pulverisierung und eine gleichmäßige Partikelgrößenverteilung erforderlich. Beim Extrudieren oder Spritzgießen sollten dem Pulver ein Bindemittel und ein Weichmacher zugesetzt werden, im Allgemeinen ein thermoplastischer Kunststoff oder ein Harz mit einem Gewichtsverhältnis von 10-30%. Das organische Bindemittel sollte eine Temperatur von 150-200 °C aufweisen, wobei das Aluminiumoxidpulver gleichmäßig vermischt wird, um den Formvorgang zu erleichtern. Bei halbautomatischer oder vollautomatischer Trockenpressung werden besondere technologische Anforderungen an das Pulver gestellt und das Pulver muss durch Sprühgranulation kugelförmig aufbereitet werden, um die Fließfähigkeit des Pulvers zu verbessern und die automatische Abfüllung zu erleichtern der Form während des Formens. Um die Reibung zwischen Pulver und Formwand zu reduzieren, ist es außerdem erforderlich, 1-2% Gleitmittel (wie Stearinsäure) und Bindemittel PVA zuzugeben.
2. Formen und Pressen
Die Formverfahren von Aluminiumoxid-Keramikprodukten umfassen Trockenpressen, Schlickergießen, Extrudieren, kaltisostatisches Pressen, Einspritzen und andere Verfahren. Unterschiedliche Produktformen, -größen, komplexe Formen und Präzisionsprodukte erfordern unterschiedliche Formgebungsverfahren. Es folgt die Einführung von häufig verwendeten Formen.
● Trockenpressen: Die Technologie des Trockenpressens von Aluminiumoxidkeramik ist auf Objekte mit einfachen Formen und einer Innenwandstärke von mehr als 1 mm und einem Verhältnis von Länge zu Durchmesser von nicht mehr als 4:1 beschränkt. Das Umformverfahren ist uniaxial oder bidirektional. Es gibt zwei Arten von Pressen: hydraulisch und mechanisch und können halbautomatisch oder vollautomatisch sein. Der maximale Druck der Presse beträgt 200 MPa. Die Leistung kann 15-50 Stück pro Minute erreichen. Durch den gleichmäßigen Hubdruck der hydraulischen Presse ist die Höhe der Pressteile bei unterschiedlicher Pulverfüllung unterschiedlich. Der von der mechanischen Presse aufgebrachte Druck variiert jedoch mit der Menge der Pulverfüllung, was nach dem Sintern leicht zu Größenschwund führt, was die Produktqualität beeinträchtigt. Daher ist die gleichmäßige Verteilung der Pulverpartikel beim Trockenpressen für die Formfüllung sehr wichtig. Ob die Füllmenge genau ist oder nicht, hat einen großen Einfluss auf die Maßhaltigkeitskontrolle der hergestellten Aluminiumoxid-Keramikteile. Pulverpartikel, die größer als 60 μm und zwischen 60-200 mesh sind, können den maximalen Free-Flow-Effekt und den besten Druckformungseffekt erzielen.
● Schlickerguss: Dies ist das früheste Formverfahren für Aluminiumoxidkeramiken. Aufgrund der Verwendung von Gipsformen sind die Kosten gering und es ist einfach, große und komplex geformte Teile zu formen. Der Schlüssel zum Schlickergießen ist die Herstellung einer Aluminiumoxid-Aufschlämmung. Üblicherweise wird Wasser als Flussmittel verwendet, dann werden das Trennmittel und das Bindemittel zugegeben und das Gas nach dem vollständigen Mahlen abgezogen und dann in die Gipsform gegossen. Durch die Wasseraufnahme durch die Kapillare der Gipsform verfestigt sich die Aufschlämmung in der Form. Bei der Hohlschlickerbeschichtung, wenn die Formwand die Aufschlämmung bis zur erforderlichen Dicke aufnimmt, muss die überschüssige Aufschlämmung ausgegossen werden. Um die Schrumpfung des Grünkörpers zu reduzieren, sollte möglichst hochkonzentrierte Aufschlämmung verwendet werden.
3. Hochtemperatursintern
Das technische Verfahren zur Verdichtung des körnigen Keramikkörpers und zur Bildung eines festen Materials wird als Sintern bezeichnet. Sintern ist ein Verfahren zum Entfernen der Hohlräume zwischen Partikeln in dem Grünkörper, wobei eine kleine Menge an Gas und organischen Verunreinigungen entfernt werden, damit die Partikel wachsen und sich miteinander verbinden können, um eine neue Substanz zu bilden. Das zum Brennen verwendete Heizgerät ist der am weitesten verbreitete Elektroofen. Die Sintertemperatur variiert je nach Reinheit des Aluminiumoxids und beträgt im Allgemeinen 1.000 bis 1.800 Grad Celsius.
4. Schleifen und Bearbeiten
Einige Aluminiumoxidkeramikmaterialien müssen nach dem Sintern noch nachbearbeitet werden. Produkte, die als künstliche Knochen verwendet werden können, erfordern beispielsweise eine hohe Oberflächengüte wie eine Spiegeloberfläche, um die Gleitfähigkeit zu erhöhen. Aufgrund der hohen Härte von Aluminiumoxid-Keramikmaterial ist es notwendig, härtere Schleif- und Polierfliesenmaterialien für die Endbearbeitung zu verwenden. Wie SiC, B4C oder Diamanten und so weiter. Üblicherweise wird mit groben bis feinen Schleifmitteln Schritt für Schritt geschliffen und abschließend wird die Oberfläche poliert. Generell kann zum Schleifen und Polieren Al2O3-Mikropulver oder Diamantpaste von<1ym verwendet="" werden.="" darüber="" hinaus="" können="" auch="" laserbearbeitung="" und="" ultraschallbearbeitung,="" schleif-="" und="" polierverfahren="" eingesetzt="">
