激光重熔等離子噴涂氧化鋁涂層**和性能激光重熔是一個(gè)快速加熱與冷卻的過程,涂層中的傳質(zhì)過程必然會(huì)導(dǎo)致其**結(jié)構(gòu)的變化,這樣陶瓷涂層性能會(huì)有不同程度的改變。文獻(xiàn)報(bào)道對(duì)等離子噴涂制備的Al2O3涂層、AT13涂層和納米AT13涂層進(jìn)行激光重熔,重熔后涂層內(nèi)部晶粒細(xì)小化、均勻化、致密化,層狀結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變?yōu)榈容S晶層和柱狀枝晶結(jié)構(gòu),并使Al2O3產(chǎn)生相變,γ-Al2O3和β-Al2O3完全消失,全部轉(zhuǎn)化為α-Al2O3,涂層與基體的結(jié)合方式由機(jī)械結(jié)合轉(zhuǎn)變?yōu)橐苯鸾Y(jié)合。研究人員經(jīng)長期試驗(yàn),普遍認(rèn)為與等離子噴涂陶瓷涂層相比,涂層表面經(jīng)激光重熔后,陶瓷涂層與金屬基體的結(jié)合強(qiáng)度及涂層的致密度、硬度、耐磨性、抗熱震性及抗沖蝕性等都得到了一定程度的改善。激光重熔缺陷激光表面重熔工藝由于所用涂層材料與金屬基體之間熔點(diǎn)、熱膨脹系數(shù)、彈性模量和導(dǎo)熱系數(shù)的差異,再加上激光重熔過程中形成的熔池區(qū)域的溫度梯度很大,由此所產(chǎn)生的熱應(yīng)力易導(dǎo)致裂紋和涂層剝落等問題。目前,激光重熔等離子噴涂氧化鋁陶瓷涂層還處于實(shí)驗(yàn)階段,需要進(jìn)一步深入快速凝固理論和具體激光工藝參數(shù)的研究。3基于氧化鋁涂層的組分添加改性添加低熔點(diǎn)緩沖相在涂層材料中添加少量組分,能改善涂層微觀**。粉末的粒度和均勻性對(duì)陶瓷的燒結(jié)質(zhì)量和性能有影響。東莞多孔陶瓷定制
其中較為成熟的是溶膠—凝膠法。由于溶膠高度穩(wěn)定,因而可將多種金屬離子均勻、穩(wěn)定地分布于膠體中,通過進(jìn)一步脫水形成均勻的凝膠(無定形體),再經(jīng)過合適的處理便可獲得活性極高的超微粉混合氧化物或均一的固溶體。2通過調(diào)整配方設(shè)計(jì),加入助燒添加劑來降低燒結(jié)溫度氧化鋁陶瓷的燒結(jié)溫度主要由其化學(xué)組成中氧化鋁的含量來決定,氧化鋁含量越高,瓷料的燒結(jié)溫度越高,除此之外,還與瓷料組成系統(tǒng)、各組成配比以及添加物種類有關(guān)。因此,在保證瓷體滿足產(chǎn)品使用目的和技術(shù)要求的前提下,我們可以通過配方設(shè)計(jì),選擇合理的瓷料系統(tǒng),加入適當(dāng)?shù)闹鸁砑觿?,使氧化鋁陶瓷的燒結(jié)溫度盡可能降低。目前配方設(shè)計(jì)中所加入的各種添加劑,根據(jù)其促進(jìn)氧化鋁陶瓷燒結(jié)的作用機(jī)理不同,可以將它們分為形成新相或固溶體的添加劑和生成液相的添加劑二大類?!九c氧化鋁形成新相或固溶體的添加劑】這類添加劑是一些與氧化鋁晶格常數(shù)相接近的氧化物,如TiO2、Cr2O3、fe2O3、MnO2等。這類添加劑促進(jìn)氧化鋁瓷燒結(jié)的作用具有一定的規(guī)律性:A、能與氧化鋁形成有限固溶體的添加劑較形成連續(xù)固溶體的添加劑的降溫作用更大;B、可變價(jià)離子一類添加劑比不變價(jià)的添加劑的作用大。潮州光伏陶瓷定制這種陶瓷具有較高的密度,結(jié)構(gòu)致密,能有效阻止氣體和液體的滲透。
然后在120℃干燥、800℃下排膠,得到陶瓷坯體。(3)先將陶瓷坯體在1450℃下常壓燒結(jié)3h,然后以氮?dú)鉃榧訅航橘|(zhì),在1325℃、150mpa下進(jìn)行熱等靜壓燒結(jié)2h,得到氧化鋁陶瓷。實(shí)施例4本實(shí)施例的氧化鋁陶瓷的制備過程具體如下:(1)按質(zhì)量百分含量計(jì),稱取如下原料:70%al2o3、28%zro2和2%燒結(jié)助劑,其中,燒結(jié)助劑為%mgo、%cao、%na2o、%hf2o及%k2o的混合物。然后將上述原料與氧化鋯球及酒精按質(zhì)量比為∶∶,并在高能球磨機(jī)中進(jìn)行濕磨96h,再在80℃下干燥12h,然后過400目篩網(wǎng),得到陶瓷粉體。(2)將陶瓷粉體進(jìn)行干壓成型,然后在80℃干燥、600℃下排膠,得到陶瓷坯體。(3)先將陶瓷坯體在1500℃下常壓燒結(jié)4h,然后以氬氣為加壓介質(zhì),在1300℃、200mpa下進(jìn)行熱等靜壓燒結(jié)3h,得到氧化鋁陶瓷。實(shí)施例5本實(shí)施例的氧化鋁陶瓷的制備過程與實(shí)施例1的氧化鋁陶瓷的制備過程相似,區(qū)別在于:步驟(1)中,按質(zhì)量百分含量計(jì),原料為:88%al2o3、11%zro2和1%燒結(jié)助劑,其中,燒結(jié)助劑為%mgo、%cao、%na2o、%hf2o及%k2o的混合物。對(duì)比例1對(duì)比例1的氧化鋁陶瓷的制備過程與實(shí)施例1的氧化鋁陶瓷的制備過程相似,區(qū)別在于:步驟(1)中,按質(zhì)量百分含量計(jì)。
上海某研究所開發(fā)一種水溶性石蠟用作Al203噴霧造粒的粘結(jié)劑,在加熱情況下有很好的流動(dòng)性。噴霧造粒后的粉體必須具備流動(dòng)性好、密度松散,流動(dòng)角摩擦溫度小于30℃。顆粒級(jí)配比理想等條件,以獲得較大素坯密度。[1]氧化鋁陶瓷成型方法氧化鋁陶瓷制品成型方法有干壓、注漿、擠壓、冷等靜壓、注射、流延、熱壓與熱等靜壓成型等多種方法。近幾年來國內(nèi)外又開發(fā)出壓濾成型、直接凝固注模成型、凝膠注成型、離心注漿成型與固體自由成型等成型技術(shù)方法。不同的產(chǎn)品形狀、尺寸、復(fù)雜造型與精度的產(chǎn)品需要不同的成型方法。常用成型介紹:1、干壓成型:氧化鋁陶瓷干壓成型技術(shù)限于形狀單純且內(nèi)壁厚度超過1mm,長度與直徑之比不大于4∶1的物件。成型方法有單軸向或雙向。壓機(jī)有液壓式、機(jī)械式兩種,可呈半自動(dòng)或全自動(dòng)成型方式。壓機(jī)大壓力為200Mpa。產(chǎn)量每分鐘可達(dá)15~50件。由于液壓式壓機(jī)沖程壓力均勻,故在粉料充填有差異時(shí)壓制件高度不同。而機(jī)械式壓機(jī)施加壓力大小因粉體充填多少而變化,易導(dǎo)致燒結(jié)后尺寸收縮產(chǎn)生差異,影響產(chǎn)品質(zhì)量。因此干壓過程中粉體顆粒均勻分布對(duì)模具充填非常重要。充填量準(zhǔn)確與否對(duì)制造的氧化鋁陶瓷零件尺寸精度控制影響很大。氧化鋁陶瓷的火花塞在汽車發(fā)動(dòng)機(jī)中能提供可靠的點(diǎn)火性能。
不同的部分熔化**源于復(fù)合陶瓷粉末中Al2O3與TiO2之間的熔點(diǎn)差異。納米陶瓷涂層中的顯微結(jié)構(gòu)的變化改善了涂層的孔隙率和韌性,涂層的顯微硬度和結(jié)合強(qiáng)度比傳統(tǒng)涂層有了明顯提高。在沖蝕過程中,常規(guī)陶瓷涂層表面剝落嚴(yán)重,而納米陶瓷涂層的沖蝕質(zhì)量損失較?。患{米AT13涂層的熱震失效循環(huán)次數(shù)明顯高于常規(guī)氧化鋁涂層,且熱震溫度越高表現(xiàn)越明顯;火焰噴燒試驗(yàn)表明,納米AT13涂層失效時(shí)較常規(guī)涂層燒損面積小,且抗燒蝕時(shí)間更長。2激光重熔等離子噴涂Al2O3涂層的研究等離子噴涂氧化鋁涂層已在工業(yè)得到,但等離子噴涂工藝制約涂層質(zhì)量,激光重熔為這一技術(shù)難題的解決提供了新的途徑,激光重熔能克服等離子噴涂層的片層狀、孔隙率高、裂紋較多、涂層與基體機(jī)械結(jié)合等缺陷。國內(nèi)外學(xué)者將激光重熔技術(shù)和等離子噴涂技術(shù)結(jié)合起來制備氧化鋁陶瓷復(fù)合涂層,探究激光重熔對(duì)陶瓷涂層**結(jié)構(gòu)和性能的影響。激光重熔技術(shù)激光重熔技術(shù)是在惰性氣體保護(hù)下,采用聚焦激光束連續(xù)輻照并掃過涂層,快速加熱涂層的表面至熔化狀態(tài),隨后的冷卻過程中向基材金屬快速傳熱,在大的冷卻速度下快速凝固,在噴涂陶瓷層表面獲得結(jié)構(gòu)均勻致密、晶粒細(xì)化的陶瓷涂層。太陽能領(lǐng)域中,氧化鋁陶瓷可用于制造太陽能電池板的基板和封裝材料。宜興高純陶瓷
它的耐高溫性能好,可在高溫環(huán)境下穩(wěn)定工作,是許多高溫工業(yè)領(lǐng)域的理想材料。東莞多孔陶瓷定制
采用擠壓成型或注射成型時(shí),粉料中需引入粘結(jié)劑與可塑劑,一般為重量比在10-30%的熱塑性塑膠或樹脂有機(jī)粘結(jié)劑應(yīng)與氧化鋁粉體在150-200溫度下均勻混合,以利于成型操作。采用熱壓工藝成型的粉體原料則不需加入粘結(jié)劑。若采用半自動(dòng)或全自動(dòng)干壓成型,對(duì)粉體有特別的工藝要求,需要采用噴霧造粒法對(duì)粉體進(jìn)行處理、使其呈現(xiàn)圓球狀,以利于提高粉體流動(dòng)性便于成型中自動(dòng)充填模壁。此外,為減少粉料與模壁的摩擦,還需添加1~2%的潤滑劑,如硬脂酸,及粘結(jié)劑PVA。欲干壓成型時(shí)需對(duì)粉體噴霧造粒,其中引入聚乙烯醇作為粘結(jié)劑。上海某研究所開發(fā)一種水溶性石蠟用作Al203噴霧造粒的粘結(jié)劑,在加熱情況下有很好的流動(dòng)性。噴霧造粒后的粉體必須具備流動(dòng)性好、密度松散,流動(dòng)角摩擦溫度小于30℃。顆粒級(jí)配比理想等條件,以獲得較大素坯密度。折疊成型方法氧化鋁陶瓷制品成型方法有干壓、注漿、擠壓、冷等靜壓、注射、流延、熱壓與熱等靜壓成型等多種方法。近幾年來國內(nèi)外又開發(fā)出壓濾成型、直接凝固注模成型、凝膠注成型、離心注漿成型與固體自由成型等成型技術(shù)方法。不同的產(chǎn)品形狀、尺寸、復(fù)雜造型與精度的產(chǎn)品需要不同的成型方法。東莞多孔陶瓷定制