氧化鋁陶瓷是以α-Al2O3為主晶相的結(jié)構(gòu)陶瓷，由于其具有高強(qiáng)度、高硬度、耐高溫、耐腐蝕、化學(xué)穩(wěn)定性良好等優(yōu)異的性能，而且原料來(lái)源廣泛、價(jià)格低廉，在電子、航空、機(jī)械、紡織、化工、建筑等領(lǐng)域得到了非常廣泛的應(yīng)用。然而，由于Al2O3的熔點(diǎn)高達(dá)2050℃，氧化鋁陶瓷的燒結(jié)溫度也較高，這就需要消耗大量的能源，而且對(duì)設(shè)備的要求也較高。從節(jié)約資源、降低能耗、減少成本的角度考慮，氧化鋁陶瓷的低溫?zé)Y(jié)技術(shù)成為了一項(xiàng)重要的研究課題。

目前，對(duì)于降低氧化鋁陶瓷燒結(jié)溫度方面的研究較多，歸納起來(lái)主要有以下幾個(gè)方面：

(1) 提高原料粉體的細(xì)度和活性?；诒砻鎻埩ψ饔迷?，采用粒度小、比表面積大、表面活性高的氧化鋁細(xì)晶為原料可以顯著降低氧化鋁陶瓷的燒結(jié)溫度;

(2) 采用特殊燒結(jié)工藝。目前主要采用的低溫?zé)Y(jié)工藝包括熱壓燒結(jié)、熱等靜壓燒結(jié)、微波加熱燒結(jié)、微波等離子體燒結(jié)以及放電等離子體燒結(jié)等，可以起到降低燒結(jié)溫度的作用;

(3) 添加燒結(jié)助劑。采用不同的設(shè)計(jì)配方，在原料中引入添加劑，通過不同的作用機(jī)理實(shí)現(xiàn)氧化鋁陶瓷的低溫?zé)Y(jié)。

由于降低原料粉體粒度需要采用不同的預(yù)處理工藝，原料成本高、工藝復(fù)雜，而特殊燒結(jié)技術(shù)往往要消耗能源，同時(shí)部分燒結(jié)方式難以控制燒結(jié)體形狀，在不添加任何助劑的情況下制得的氧化鋁陶瓷性能較差;因此，與其他方法相比，燒結(jié)助劑法具有成本低、效果好、工藝簡(jiǎn)便的優(yōu)點(diǎn)，而且通過摻雜改性技術(shù)可以大幅 提高氧化鋁陶瓷的機(jī)電性能，是目前最有效的一種低溫?zé)Y(jié)方法。

結(jié)論

在氧化鋁陶瓷的低溫?zé)Y(jié)技術(shù)中，采用添加劑的方法降低燒結(jié)溫度的效果是非常顯著的，同時(shí)，還可以 起到細(xì)化晶粒、穩(wěn)定結(jié)構(gòu)、改善材料力學(xué)性能等作用。不同添加劑的作用機(jī)理不同，實(shí)際生產(chǎn)中，往往采用多種助劑復(fù)合使用的方式，可以更好地促進(jìn)氧化鋁陶瓷的低溫?zé)Y(jié)，氧化鋁陶瓷低溫?zé)Y(jié)助劑的研究仍然以復(fù)合助劑為主，其發(fā)展趨勢(shì)一方面是完善現(xiàn)有的復(fù)合助劑體系，尋求更優(yōu)的助劑組合方式及其用量關(guān)系; 另一方面是研究開發(fā)新的體系以期達(dá)到更好的效果，其中低熔點(diǎn)玻璃相的助劑以及稀土氧化物的研究報(bào)道還比 較少，但其具有添加量少、燒結(jié)性能好等優(yōu)勢(shì)，若加以深入研究有望在氧化鋁陶瓷的低溫?zé)Y(jié)技術(shù)領(lǐng)域得到 更好的應(yīng)用。目前，燒結(jié)助劑法在陶瓷低溫?zé)Y(jié)方面的應(yīng)用越來(lái)越廣泛，研究領(lǐng)域也取得了很多階段性的進(jìn)展，但仍存在很多不足。在實(shí)際應(yīng)用方面，至今尚未形成一個(gè)成熟的體系，在燒結(jié)助劑的選擇上大多以實(shí)驗(yàn) 經(jīng)驗(yàn)為主，缺乏相關(guān)的理論基礎(chǔ)，而且材料的研究與工藝的選擇及器件的設(shè)計(jì)未能有效的結(jié)合。在理論研究方面，缺少低溫?zé)Y(jié)動(dòng)力學(xué)分析，另外在微觀結(jié)構(gòu)與材料性能的內(nèi)在聯(lián)系方面的研究還不深入。因此，系統(tǒng)研究燒結(jié)助劑的相關(guān)理論，以達(dá)到通過不同的性能要求來(lái)設(shè)計(jì)和選擇燒結(jié)助劑的目的是今后助劑法低溫?zé)? 結(jié)陶瓷材料的一個(gè)重要的研究方向。

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