Керамика из глинозема спекается при температуре 1450 ~ 1800 ℃, которая содержит оксид алюминия в качестве основного сырья и 6 ~ 30% спекающих добавок, таких как глина, MgO, CaO, TiO.

Чем чище глиноземная керамика , тем лучшие характеристики могут быть получены, однако производство глиноземной керамики также становится более сложным с увеличением доли оксида алюминия.

Керамика из чистого оксида алюминия может использоваться при температуре до 800 ℃ и демонстрирует самые высокие показатели механической прочности среди всех оксидных керамик, а также высокую теплопроводность и высокую стойкость к тепловому удару.

Различные методы спекания глиноземной керамики

• Спекание при атмосферном давлении

Спекание глиноземной керамики при атмосферном давлении относится к процессу, при котором неспеченные изделия из глинозема спекаются при обычном давлении.

Этот метод спекания требует высокой температуры печи, что означает высокие требования к печи и большие потери энергии.

• Спекание горячим прессованием

Требуемая температура спекания при горячем прессовании ниже, чем при спекании при атмосферном давлении. Кроме того, плотность спеченных керамических изделий из глинозема теоретически может достигать 99% после спекания горячим прессованием.

Этот метод спекания сравнительно прост в реализации, потому что он заключается в прямом заполнении форм порошком или в основном применяется процесс предварительного формования.

• Спекание в электрическом поле

Общепризнанно, что этот метод спекания заключается в том, что неспеченные изделия из глиноземной керамики спекаются в электрическом поле постоянного тока в течение всего процесса.

• Спекание при сверхвысоком давлении

Спекание под сверхвысоким давлением относится к процессу, при котором неспеченные керамические изделия из оксида алюминия спекаются при требуемом давлении более нескольких десятков гигапаскалей (ГПа).

• Атмосферное спекание

Этот метод в основном подходит для изделий из глиноземной керамики, которые трудно спекаются на воздухе.

Чтобы предотвратить окисление продуктов, рекомендуется заполнить камеру печи соответствующими газами, чтобы создать необходимую атмосферу, в которой процесс спекания может быть завершен.

Три стадии печи для спекания

• Стадия нагрева температуры печи

На этом этапе очень важно контролировать температуру печи. Сырое тело глиноземной керамики дает усадку из-за постоянного повышения температуры в печи, но его плотность и прочность практически не меняются. Однако было обнаружено, что размер кристаллического зерна фактически изменился при наблюдении под микроскопом.

На стадии нагрева печи сырая масса из глиноземной керамики имеет высокую вероятность растрескивания из-за испарения влаги и связующего, поэтому особенно важно контролировать температуру печи в надлежащем диапазоне.

• Стадия поддержания температуры печи

На этой стадии процесса спекания, хотя температура печи изменяется незначительно, усадка керамической заготовки продолжается и заметно изменение ее плотности.

При микроскопическом наблюдении кристаллических зерен размер зерен отчетливо не изменяется, а состояние зерен переходит в межчастичное разрыхление, поэтому поры становятся меньше.

Кроме того, растрескивание и деформация сырца из глиноземной керамики сохраняются на протяжении всей стадии из-за явного изменения его объема.

• Стадия охлаждения печи

Завершающей стадией процесса спекания является стадия охлаждения печи, которая показывает большие изменения температуры печи. Кроме того, на этом этапе, очевидно, изменяется и плотность керамического сырца.

Значительный рост зерен можно наблюдать независимо от микроскопического или визуального наблюдения. Пустоты между зернами уменьшаются и образуется множество одиночных пор, поэтому на поверхности зерен появляются многочисленные поры.