關(guān)于氧化鋁陶瓷低溫燒結(jié)助劑，首先我們先了解燒結(jié)助劑的作用機理以及燒結(jié)助劑對氧化鋁陶瓷燒結(jié) 效果的影響和簡單介紹一下幾種常用的低溫燒結(jié)復(fù)合助劑。

一、燒結(jié)助劑的作用機理

燒結(jié)是通過加熱使原料粉體產(chǎn)生顆粒粘結(jié)、經(jīng)過物質(zhì)遷移使粉末體產(chǎn)生強度并導致致密化和再結(jié)晶的過程。普通陶瓷粉體之所以難于燒結(jié)，原因就在于其晶格能較高、晶體結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，質(zhì)點擴散需要較高的活性，即燒結(jié)激活能大，因此需要較高的溫度。為了達到促進燒結(jié)的目的，一方面可考慮活化晶格，降低燒結(jié)激活能，主要通過摻雜破壞穩(wěn)定的晶格結(jié)構(gòu)使得晶體中產(chǎn)生缺陷或者引起晶格畸變來實現(xiàn);另一方面可考慮加速擴散過程，主要通過在體系中產(chǎn)生液相，液相通過表面張力作用產(chǎn)生顆粒粘結(jié)并填充氣孔，同時利用“溶解-沉淀”機理，通過液相傳質(zhì)作用使溶解的小晶粒逐漸在大晶粒表面沉積，達到促進燒結(jié)的效果。

二、燒結(jié)助劑對氧化鋁陶瓷燒結(jié)效果的影響

對于氧化鋁陶瓷的低溫燒結(jié)技術(shù)中采用燒結(jié)助劑的方法人們很早就開始進行了大量的研究。根據(jù)各種陽離子結(jié)構(gòu)的不同，其降低燒結(jié)溫度的機理也各不相同，主要分為以下四種: 與氧化鋁形成固溶體、燒結(jié)過程中形成低共熔體系、與氧化鋁生成新相及原料中含有低熔點的玻璃相。

三、幾種常用的低溫燒結(jié)復(fù)合助劑

在實際生產(chǎn)中，單一助劑往往不能同時滿足其燒結(jié)和機電性能的要求，一般情況下單一助劑在降低燒結(jié)溫度的同時會導致陶瓷性能的降低，因此，采用多種不同助劑組成的復(fù)合添加劑要比單獨使用其中一種助劑更為常見。

在選配復(fù)合助劑時一般要遵循以下原則: 

(1)不同助劑之間應(yīng)具有協(xié)同促進燒結(jié)的作用，多種助劑復(fù)合添加與單一助劑相比可以更好的降低燒成溫度; 

(2)不同助劑之間最好不發(fā)生反應(yīng)，否則會減弱或抵消其促燒作用; 

(3)不同助劑之間可以起到相互補充的作用，一種助燒劑在促進燒結(jié)的同時對材料性能產(chǎn)生的不利影響可以由另一種助劑進行彌補，故一般根據(jù)燒結(jié)助劑的作用往往選擇將可以降低燒結(jié)溫度的助劑與可以改善燒結(jié)體顯微組織結(jié)構(gòu)和燒結(jié)性能的其他助劑搭配使用。

在具體選用不同助劑組成復(fù)合助劑的時候，一般形成低共熔體系的添加劑主要以玻璃形成體如SiO2為主，輔以玻璃中間體Al2O3、BeO、ZnO等和玻璃調(diào)整體 MgO、Li2O、BaO、CaO、Sr2O等形成 MgO-Al2O3-SiO2 ( MAS)，CaO-Al2O3-SiO2(CAS)，Li2O-Al2O3-SiO2(LAS) 等系統(tǒng)。對于高純氧化鋁陶瓷，通常都選用 MgO 作為基本的燒結(jié)助劑進行添加，但是MgO的高溫揮發(fā)性會使陶瓷表面產(chǎn)生大的晶粒。由于稀土元素添加劑可以在添加量極低的情況下很大程度地減小氧化鋁的晶界長大速率，現(xiàn)在多采用 MgO 和 La2O3 或 Y2O3 等復(fù)合的形式加入到氧化鋁陶瓷中。目前，比較常用的復(fù)合助劑主要有 CaO-MgO-SiO2 體系、MnO2-TiO2-MgO 體系以及 CuO-SiO2 體系。

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