Ceramica de alumină este sinterizată la o temperatură de 1450 ~ 1800 ℃, care conține oxid de aluminiu ca materie primă principală și 6 ~ 30% aditivi de sinterizare, cum ar fi argila, MgO, CaO, TiO.

Cu cât ceramica de alumină este mai pură , cu atât se pot obține performanțe mai bune, totuși fabricarea ceramicii de alumină devine și mai dificilă odată cu creșterea proporției de oxid de aluminiu.

Ceramica cu alumină pură poate fi folosită până la o temperatură de 800 ℃ și prezintă cea mai mare performanță mecanică dintre toate ceramicele oxidice, de asemenea, conductivitatea termică este ridicată și rezistența la șoc termic este puternică.

Diverse metode de sinterizare a ceramicii cu alumină

• Sinterizarea la presiune atmosferică

Sinterizarea la presiune atmosferică a ceramicii de alumină se referă la procesul prin care corpurile verzi de alumină sunt sinterizate la presiune obișnuită.

Această metodă de sinterizare necesită o temperatură ridicată a cuptorului, ceea ce înseamnă cerințe mari de cuptor și deșeuri mari de energie.

• Sinterizare prin presare la cald

Temperatura de sinterizare necesară a metodei de sinterizare prin presare la cald este mai mică decât cea a sinterizării la presiune atmosferică. În plus, densitatea produselor ceramice de alumină sinterizată poate ajunge teoretic până la 99% după sinterizarea prin presare la cald.

Această metodă de sinterizare este relativ ușor de realizat deoarece este umplerea directă a pulberii în matrițe sau, în principal, se aplică procesul de preformare.

• Sinterizarea pe câmp electric

Această metodă de sinterizare este în general recunoscută că corpurile verzi de ceramică de alumină sunt sinterizate pe câmp electric de curent continuu (DC) în timpul întregului proces.

• Sinterizare la presiune ultra-înaltă

Sinterizarea la presiune ultra-înaltă se referă la procesul prin care corpurile verzi din ceramică de alumină sunt sinterizate la presiunea necesară de peste câteva zeci de gigapascali (GPa).

• Sinterizarea atmosferei

Această metodă servește în principal pentru produsele ceramice de alumină care sunt greu de sinterizat în aer.

Pentru a preveni oxidarea produselor, se recomandă ca camera cuptorului să se umple cu gaze adecvate pentru a crea o atmosferă necesară în care procesul de sinterizare poate fi finalizat.

Trei etape ale cuptorului de sinterizare

• Etapa de încălzire a temperaturii cuptorului

Este esențial să controlați temperatura cuptorului în această etapă. Corpul verde al ceramicii de alumină se micșorează din cauza creșterii continue a temperaturii cuptorului, dar densitatea și rezistența acestuia practic nu se vor schimba. Cu toate acestea, se constată că mărimea granulelor cristaline a fost de fapt modificată atunci când a fost observată prin microscopie.

În timpul etapei de încălzire a temperaturii cuptorului, corpul verde al ceramicii de alumină are o probabilitate mare de a se crăpa pe măsură ce umiditatea și liantul au fost evaporate, deci este deosebit de important să se controleze temperatura cuptorului într-un interval adecvat.

• Etapa de menținere a temperaturii cuptorului

În această etapă a procesului de sinterizare, deși temperatura cuptorului se modifică ușor, contracția corpului verde ceramic continuă și schimbarea densității sale este evidentă.

Sub observația microscopică a boabelor cristaline, dimensiunea granulelor nu se schimbă distinct, iar starea boabelor se transformă în delipire între particule, astfel încât porii devin mai mici.

În plus, fisurarea și deformarea corpurilor verzi ceramice de alumină rămân pe toată durata etapei datorită modificării evidente a volumului acestuia.

• Etapa de răcire a cuptorului

Etapa finală a procesului de sinterizare este etapa de răcire a cuptorului, care arată o schimbare mare a temperaturii cuptorului. În plus, densitatea corpului verde ceramic se modifică, de asemenea, evident în această etapă.

O creștere dramatică a boabelor poate fi observată indiferent de observația microscopică sau vizuală. Golurile dintre boabe se reduc și se formează mulți pori unici, prin urmare pe suprafața cerealelor apar numeroși pori.