Spiekanie ceramiki z tlenku glinu pod różnym ciśnieniem spiekania

W ramach eksperymentu Shandong Avant New Material Technology zbadał wpływ ciśnienia oscylacyjnego na spiekanie i właściwości mechaniczne ceramiki z tlenku glinu na różnych etapach spiekania.

W porównaniu z tradycyjną ceramiką wykonaną przez prasowanie na gorąco, ceramika wykonana przez prasowanie na gorąco z wytrząsaniem na gorąco ma wyższą gęstość, mniejszy rozmiar ziarna, wyższą twardość i wytrzymałość na pękanie.

Ciśnienie oscylacyjne jest korzystne dla poprawy spiekania ceramiki z tlenku glinu, co jest niezależne od etapów spiekania. Ponadto, im wyższa temperatura, w której stosuje się ciśnienie oscylacyjne, tym lepsze właściwości mechaniczne ceramiki, a co za tym idzie lepsze działanie ceramiki.

Materiały doświadczalne:

W eksperymencie wybrano proszek {{0}}Al2O3 o wielkości cząstek D50 0,17 μm, czystości 99,99% i powierzchni 14,5 m2/g. Proszek zastosowano bez dodatków spiekających.

Metoda eksperymentalna:

Proszek umieszczono w formie grafitowej o średnicy wewnętrznej 60 mm i spiekano w gorącym piecu z wytrząsaniem. Pięć zestawów próbek przygotowano w różnych warunkach przetwarzania.

Pierwsza została przygotowana przez konwencjonalną HP, gdzie temperaturę najpierw podniesiono do 900 stopni i utrzymywano przez 60 minut, następnie podwyższono do 1100 stopni i utrzymywano przez 60 minut, a na końcu podniesiono do 1300 stopni, a następnie próbki schłodzono do temperatury pokojowej w piekarniku. W procesie wysokociśnieniowym, gdy temperatura osiągnęła 900 stopni, zastosowano jednoosiowe statyczne ciśnienie 40 MPa, które utrzymywano do końca spiekania.

Druga, trzecia i czwarta seria ceramiki została przygotowana według tej samej procedury co próbka HP, z tą różnicą, że częstotliwość została nałożona na ciśnienie statyczne (40 MPa) podczas gdy temperatura była utrzymywana na poziomie 900 st., 1100 st., 1300 st. Ciśnienie oscylacyjne ±5 MPa przy 2 Hz. Wreszcie piąty zestaw próbek (oznaczony jako HOP All, patrz rysunek 1) został przygotowany tą samą metodą, ale temperatura, w której zastosowano zarówno ciśnienie oscylacyjne, jak i ciśnienie statyczne, była utrzymywana na poziomie 900 stopni, 1100 stopni, 1300 stopni.

Gęstość ceramiki oceniono metodą Archimedesa w wodzie destylowanej. Mikrostrukturę próbek scharakteryzowano metodą skaningowej mikroskopii elektronowej (SEM) na urządzeniu S-4700. Twardość ceramiki oceniano za pomocą twardościomierza Vickersa przy 1,96N-15s. Badanie wytrzymałości na zerwanie przeprowadzono na próbce o wymiarach 3 mm × 4 mm × 36 mm techniką zginania trójpunktowego o rozpiętości 30 mm i prędkości badania 0,5 mm/min.

Aby uzyskać więcej danych eksperymentalnych i raportów, należy zwrócić uwagę i sprawdzić statystyki danych po zakończeniu naszego eksperymentu.