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烧结刚玉磨具的制造原理

发布时间:15-02-12 09:20  来源:www.rsgy.org

 烧结刚玉玉磨具是以磨细后的铝氧粉与少量添加剂混合成型,经高温烧结而成的刚玉微晶聚合体 。由此找们知道,烧结刚玉磨具没有使用结合剂,主要是铝氧粉的自身烧结,而少量添加剂起烧结助剂(矿化剂)作用。对于铝 氧粉的烧结,其烧结过程的推动力是粉末体的过剩表面能。因为粉末具有较高的表面能,有向最低能量状态发展的趋势。但这 种推动力是很小的,烧结不能自动进行,必须对粉体施加高温,才能促使粉末体转变为烧结体,铝氧粉的烧结主要靠扩散传质 过程来实现的。在常压和常规气氛下烧结时,烧结过程主要由煅烧铝氧粉的活性、粒度、烧结温度及时间、添加剂、成型密度 等因素来决定。若铝氧粉的煅烧温度合适,铝氧粉的活性大、粒度细,会促进烧结,缩短烧结时间,降低烧结温度。一般烧结 温度越高,烧结速率就越大,完成烧结所需时间就越短。烧结可以在较高的温度下和较短的时间内完成,也可以在较低的温度 下和较长的时间内完成。但要注意,烧结温度和时间是容易导致晶体异常长大而影响制品性能的重要因素,应该选择合适的温 度上限和时间。

烧结刚玉磨具

  添加剂可与烧结相生成固溶体促进缺陷增加而加速烧结。比如在Al2O3中添加 Cr2O3。可以形成连续间溶体,使晶格发生畸变,增加了Al2O3的活性,从而 促进了烧结。当Cr2O3的加入量增加到2%时,也可抑制Al2O3大晶体的生长, 对促进烧结物致密化有积极的作用。另外,在Al2O3烧结时,若加入MgF2或MgO,可以阻 止晶粒长大防止二次重结晶,对促进烧结物致密化有很显著的作用。其原因是MgO或MgF2与氧化铝形成镁铝尖晶石 (MgO·Al2O3),而包裹在Al2O3晶粒表面上,抑制了二次重结晶作用 。烧结物的成型密度对其烧结温度有相当大的影响,一般来说粉料成型密度大,颗粒接触紧密,烧结时扩散阻力减小,对烧结 有利。但应选择一个合理的成型密度,因为过大的成型密度要受到设备、模具的限制,况且成型密度在达到一定程度以后对致 密化的影响不再明显。

  从上述Al2O3的烧结机理可知,只要找们采用适当的添加剂和适当的工艺,就可以得到硬度高 、强度大、结构致密的烧结刚玉磨具,但要得到多孔的烧结刚玉磨具,还需要加入氯化铝(AlCl3)等成孔材料,通 过三氯化铝在高温下挥发逸出,在磨具中留下均匀的气孔。

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