一、氧化鋁陶瓷密度計(jì)特點(diǎn)與技術(shù)指標(biāo)
氧化鋁陶瓷目前分為高純型與普通型兩種。高純型氧化鋁陶瓷系A(chǔ)l2O3含量在99.9％以上的陶瓷材料，由于其燒結(jié)溫度高達(dá)1650-1990℃，透射波長(zhǎng)為1～6μm，一般制成熔融玻璃以取代鉑坩堝：利用其透光性及可耐堿金屬腐蝕性用作鈉燈管；在電子工業(yè)中可用作集成電路基板與高頻絕緣材料。普通型氧化鋁陶瓷系按Al2O3含量不同分為99瓷、95瓷、90瓷、85瓷等品種，有時(shí)Al2O3含量在80％或75％者也劃為普通氧化鋁陶瓷系列。
1. 硬度大
經(jīng)中科院上海硅酸鹽研究所測(cè)定，其洛氏硬度為HRA80-90，硬度僅次于金剛石，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過耐磨鋼和不銹鋼的耐磨性能。
2. 耐磨性能極好
經(jīng)中南大學(xué)粉末冶金研究所測(cè)定，其耐磨性相當(dāng)于錳鋼的266倍，高鉻鑄鐵的171.5倍。根據(jù)我們十幾年來的客戶跟蹤調(diào)查，在同等工況下，可至少延長(zhǎng)設(shè)備使用壽命十倍以上。
3. 重量輕
氧化鋁陶瓷密度為3.5g/cm3，僅為鋼鐵的一半，可大大減輕設(shè)備負(fù)荷。性能符合Q/OKVL001-2003技術(shù)標(biāo)準(zhǔn) ，耐磨陶瓷主要技術(shù)指標(biāo)氧化鋁含量 ≥95% 、密度 ≥3.5 g/cm3 、洛氏硬度 ≥80 HRA 、抗壓強(qiáng)度 ≥850 Mpa 、斷裂韌性KΙC ≥4.8MPa·m1/2 、抗彎強(qiáng)度 ≥290MPa 、導(dǎo)熱系數(shù) 20W/m.K 、熱膨脹系數(shù)： 7.2×10-6m/m.K。
其中99氧化鋁瓷材料用于制作高溫坩堝、耐火爐管及特殊耐磨材料，如陶瓷軸承、陶瓷密封件及水閥片等；95氧化鋁瓷主要用作耐腐蝕、耐磨部件；85瓷中由于常摻入部分滑石，提高了電性能與機(jī)械強(qiáng)度，可與鉬、鈮、鉭等金屬封接，有的用作電真空裝置器件。其制作工藝如下：
二、粉體制備：
將入廠的氧化鋁粉按照不同的產(chǎn)品要求與不同成型工藝制備成粉體材料。粉體粒度在1μm微米以下，若制造高純氧化鋁陶瓷制品除氧化鋁純度在99.99％外，還需超細(xì)粉碎且使其粒徑分布均勻。采用擠壓成型或注射成型時(shí)，粉料中需引入粘結(jié)劑與可塑劑，一般為重量比在10-30％的熱塑性塑膠或樹脂？有機(jī)粘結(jié)劑應(yīng)與氧化鋁粉體在150-200℃溫度下均勻混合，以利于成型操作。采用熱壓工藝成型的粉體原料則不需加入粘結(jié)劑。若采用半自動(dòng)或全自動(dòng)干壓成型，對(duì)粉體有特別的工藝要求，需要采用噴霧造粒法對(duì)粉體進(jìn)行處理、使其呈現(xiàn)圓球狀，以利于提高粉體流動(dòng)性便于成型中自動(dòng)充填模壁。此外，為減少粉料與模壁的摩擦，還需添加1～2％的潤(rùn)滑劑，如硬脂酸及粘結(jié)劑PVA。
欲干壓成型時(shí)需對(duì)粉體噴霧造粒，其中引入聚乙烯醇作為粘結(jié)劑。近年來上海某研究所開發(fā)一種水溶性石蠟用作Al2O3噴霧造粒的粘結(jié)劑，在加熱情況下有很好的流動(dòng)性。噴霧造粒后的粉體必須具備流動(dòng)性好、密度松散，流動(dòng)角摩擦溫度小于30℃。顆粒級(jí)配比理想等條件，以獲得較大素坯密度。
三、成型方法：
氧化鋁陶瓷制品成型方法有干壓、注漿、擠壓、冷等靜壓、注射、流延、熱壓與熱等靜壓成型等多種方法。近幾年來國內(nèi)外又開發(fā)出壓濾成型、直接凝固注模成型、凝膠注成型、離心注漿成型與固體自由成型等成型技術(shù)方法。不同的產(chǎn)品形狀、尺寸、復(fù)雜造型與精度的產(chǎn)品需要不同的成型方法。
摘其常用成型介紹：
1、干壓成型：氧化鋁陶瓷干壓成型技術(shù)僅限于形狀單純且內(nèi)壁厚度超過1mm，長(zhǎng)度與直徑之比不大于4∶1的物件。成型方法有單軸向或雙向。壓機(jī)有液壓式、機(jī)械式兩種，可呈半自動(dòng)或全自動(dòng)成型方式。壓機(jī)最大壓力為200Mpa.產(chǎn)量每分鐘可達(dá)15～50件。由于液壓式壓機(jī)沖程壓力均勻，故在粉料充填有差異時(shí)壓制件高度不同。而機(jī)械式壓機(jī)施加壓力大小因粉體充填多少而變化，易導(dǎo)致燒結(jié)后尺寸收縮產(chǎn)生差異，影響產(chǎn)品質(zhì)量。因此干壓過程中粉體顆粒均勻分布對(duì)模具充填非常重要。充填量準(zhǔn)確與否對(duì)制造的氧化鋁陶瓷零件尺寸精度控制影響很大。粉體顆粒以大于60μm、介于60～200目之間可獲最大自由流動(dòng)效果，取得最好壓力成型效果。
2、注漿成型法：注漿成型是氧化鋁陶瓷使用最早的成型方法。由于采用石膏模、成本低且易于成型大尺寸、外形復(fù)雜的部件。注漿成型的關(guān)鍵是氧化鋁漿料的制備。通常以水為熔劑介質(zhì)，再加入解膠劑與粘結(jié)劑，充分研磨之后排氣，然后倒注入石膏模內(nèi)。由于石膏模毛細(xì)管對(duì)水分的吸附，漿料遂固化在模內(nèi)?？招淖{時(shí)，在模壁吸附漿料達(dá)要求厚度時(shí)，還需將多余漿料倒出。為減少坯體收縮量、應(yīng)盡量使用高濃度漿料。
氧化鋁陶瓷漿料中還需加入有機(jī)添加劑以使料漿顆粒表面形成雙電層使料漿穩(wěn)定懸浮不沉淀。此外還需加入乙烯醇、甲基纖維素、海藻酸胺等粘結(jié)劑及聚丙烯胺、阿拉伯樹膠等分散劑，目的均在于使?jié){料適宜注漿成型操作。
四、燒成技術(shù)：
將顆粒狀陶瓷坯體致密化并形成固體材料的技術(shù)方法叫燒結(jié)。燒結(jié)即將坯體內(nèi)顆粒間空洞排除，將少量氣體及雜質(zhì)有機(jī)物排除，使顆粒之間相互生長(zhǎng)結(jié)合，形成新的物質(zhì)的方法。
燒成使用的加熱裝置最廣泛使用電爐。除了常壓燒結(jié)？即無壓燒結(jié)外，還有熱壓燒結(jié)及熱等靜壓燒結(jié)等。連續(xù)熱壓燒結(jié)雖然提高產(chǎn)量，但設(shè)備和模具費(fèi)用太高，此外由于屬軸向受熱，制品長(zhǎng)度受到限制。熱等靜壓燒成采用高溫高壓氣體作壓力傳遞介質(zhì)，具有各向均勻受熱之優(yōu)點(diǎn)，很適合形狀復(fù)雜制品的燒結(jié)。由于結(jié)構(gòu)均勻，材料性能比冷壓燒結(jié)提高30～50％。比一般熱壓燒結(jié)提高10～15％。因此，目前一些高附加值氧化鋁陶瓷產(chǎn)品或國防軍工需用的特殊零部件、如陶瓷軸承、反射鏡、核燃料及槍管等制品、場(chǎng)采用熱等靜壓燒成方法。
此外，微波燒結(jié)法、電弧等離子燒結(jié)法、自蔓延燒結(jié)技術(shù)亦正在開發(fā)研究中。
五、精加工與封裝工序：
有些氧化鋁陶瓷材料在完成燒結(jié)后，尚需進(jìn)行精加工。如可用作人工骨的制品要求表面有很高的光潔度、如鏡面一樣，以增加潤(rùn)滑性。由于氧化鋁陶瓷材料硬度較高，需用更硬的研磨拋光磚材料對(duì)其作精加工。如SiC、B4C或金剛鉆等。通常采用由粗到細(xì)磨料逐級(jí)磨削，最終表面拋光。一般可采用＜1μm微米的Al2O3微粉或金剛鉆膏進(jìn)行研磨拋光。此外激光加工及超聲波加工研磨及拋光的方法亦可采用。有些氧化鋁陶瓷零件需與其它材料作封裝處理。
氧化鋁陶瓷強(qiáng)化工藝，為了增強(qiáng)氧化鋁陶瓷，顯著提高其力學(xué)強(qiáng)度，國外新推一種氧化鋁陶瓷強(qiáng)化工藝。該工藝新穎簡(jiǎn)單，所采取的技術(shù)手段是在氧化鋁陶瓷表面，采用電子射線真空鍍膜、濺射真空鍍膜或化學(xué)氣相蒸鍍方法，鍍上一層硅化合物薄膜，在1200℃～1580℃的加熱處理，使氧化鋁陶瓷鋼化。經(jīng)強(qiáng)化的氧化鋁陶瓷的力學(xué)強(qiáng)度可在原基礎(chǔ)上大幅度增長(zhǎng)，獲得具有超高強(qiáng)度的氧化鋁陶瓷。
QL-120C陶瓷密度測(cè)試儀、陶瓷密度計(jì)采用的是阿基米得浮力法原理，并遵行ASTM C39、ASTM C128、ASTM C127、AASHTOT 84、JIS、GB/T23561等多項(xiàng)國際測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)，應(yīng)用真空飽和法、煮沸飽和法及粒子浸漬法等操作，以陶瓷樣品在空氣中的重量W1、防水處理后的水中重量W2和空氣中重量W3為基準(zhǔn)，且以水在4℃時(shí)，密度為1.000g/cm3來準(zhǔn)確換算樣品的密度、比重、吸水率、開孔體積值，最終所測(cè)密度值的準(zhǔn)確與否主要取決于陶瓷樣品的W1、W2、W3三個(gè)變量值。
【陶瓷顆粒比重測(cè)試儀QL-120E】的主要功能：
（1）針對(duì)致密性燒結(jié)陶瓷塊、陶瓷顆粒、電壓力陶瓷等，可直接讀取產(chǎn)品的視密度、比重和體積；
（2）針對(duì)毛坯件，如陶瓷毛坯、磁性材料毛坯件、粉末冶金生胚件等，可采用硅油或者煤油當(dāng)媒介液，快速直讀比重值；
（3）針對(duì)具有兩種物質(zhì)的混合物，可直讀混合物中主要物質(zhì)的混合比例，也稱純度百分比%；
（4）具有溫度補(bǔ)償、溶液補(bǔ)償功能，可根據(jù)不同樣品使用不同媒介液，快速讀取產(chǎn)品的比重值、體積值；
（5）具有全自動(dòng)零點(diǎn)跟蹤，全程去皮重的功能；
（6）具有比重上、下限設(shè)定功能，當(dāng)所測(cè)比重值超過設(shè)定值時(shí)，顯示屏將提示HI，反之將提示LO，并設(shè)有蜂鳴器裝置，可幫助判定所測(cè)樣品的比重是否合格；
（7）采用大水槽設(shè)計(jì)，可降低吊欄線的浮力所造成的誤差能；
（8） 具有補(bǔ)償因空氣浮力所造成誤差的功能；
（9） 具有標(biāo)準(zhǔn)RS-232接口，可連接打印機(jī)和電腦輸出測(cè)試數(shù)據(jù)。
【陶瓷密度測(cè)試儀、氧化鋁陶瓷密度測(cè)試儀QL-120C】的主要特點(diǎn)：
型 號(hào)： QL-120C
稱量范圍： 0.001g～120g
密度精度： 0.0001g/cm3
測(cè)試時(shí)間： 約5秒
針對(duì)致密性燒結(jié)陶瓷塊、氧化鋁陶瓷、陶瓷顆粒、電壓力陶瓷等，可直接讀取產(chǎn)品的視密度、比重和體積；
針對(duì)毛坯件，如陶瓷毛坯、磁性材料毛坯件、粉末冶金生胚件等，可采用硅油或者煤油當(dāng)媒介液，快速直讀比重值；
針對(duì)具有兩種物質(zhì)的混合物，可直讀混合物中主要物質(zhì)的混合比例，也稱純度百分比%；
陶瓷電子密度測(cè)試儀QL-120C、QL-300C、QL-600C、MH-120C、MH-300C、MH-600C密度儀：http://brokenstillbeautiful.com/products/1-1.html
陶瓷系列產(chǎn)品鏈接：http://brokenstillbeautiful.com/products/6-1.html
陶瓷電子密度測(cè)試儀操作視頻：http://brokenstillbeautiful.com/video/201403/32.html
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