氧化铝耐磨结构陶瓷的水溶性胶态成型工艺研究

【作者】 刘明； 徐利华； 张海潮； 徐斌； 杜玉峰； 王体壮；

【机构】 北京科技大学无机非金属材料系； 华中科技大学系统工程研究所； 洛阳和利斯高温结构陶瓷有限公司；

【摘要】 水溶性胶态成型工艺能使坯体结构均匀,并可制备复杂形状坯体,被认为是研制高可靠性陶瓷的方法之一。本文以氧化铝粉末为原料,采用水溶性注浆成型制备高耐磨氧化铝材料。为避免传统“炒菜式”的研究方法而带来巨大的工作量,本研究以浆料的沉降高度为指标,以分散剂加入量,浆料pH值,球磨时间以及电解质含量作为控制浆料稳定性的技术参数,采用正交设计的方法来优化制备高品质注浆料,并研究了掺杂分散剂后Zeta电位的变化。同时,还对氧化铝陶瓷烧结体的显微结构、力学性能和耐磨机理进行研究。结果表明,当氧化铝浆料中固相体积分数为50%时,可制得体积密度较高的精细氧化铝陶瓷材料,断裂韧性可达3.30MPa·m1/2,硬度为11.05GPa。通过抗磨损实验研究表明:氧化铝陶瓷干摩擦条件下的磨损机理主要为脆性断裂和磨粒磨损;而水润滑条件下磨损机理主要是发生了摩擦化学磨损。更多还原