被氧化鋁粉微晶衛浴陶瓷產品光催化原理工藝設計

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1.原料制備

一般應用于陶瓷工業的氧化鋁原料主要有工業氧化鋁和電熔剛玉。

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工業氧化鋁一般是以含鋁量高的天然礦物鋁土礦（由鋁的氫氧化物，如一水硬鋁石、一水軟鋁石、三水鋁石等氧化鋁的水化物組成）)為原料，通過化學法（主要是堿法，多采用拜爾堿石灰法）處理，除去硅、鐵、鈦等雜質，制備出氫氧化鋁經煅燒而制得，其礦物成分絕大部分是γ-Al2O3。工業氧化鋁是白色松散的結晶粉末，顆粒是由許多粒徑小于0.1μm的γ-Al2O3晶體組成的多孔球形聚集體，其孔隙率約為30%，平均顆粒粒徑為40～70μm。工業氧化鋁的三項主要雜質成分中，Na2O和Fe2O3會降低氧化鋁瓷件的電性能。Na2O的含量應在0.5%～0.6%，Fe2O3含量應小于0.04%。另外，在電真空瓷件中，工業氧化鋁中不得含有氯化物、氟化物等，因為它們能侵蝕電真空裝置。

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電熔剛玉是以工業氧化鋁或富含鋁的原料在電弧爐中熔融，緩慢冷卻使晶體析晶出來，其Al2O3含量可達99%以上，Na2O含量可減少至0.1%～0.3%。電熔剛玉的礦物組成主要是α-Al2O3，純正的電熔剛玉呈白色，稱為白剛玉；熔制時加入氧化鉻，可制成紅色的鉻剛玉；加入氧化鋯時可制成鋯剛玉；電熔剛玉中含有TiO2則稱鈦剛玉。這一系列的電熔剛玉由于熔點高硬度大，是制造高級耐火材料、高硬磨料磨具的優質原料。

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2.氧化鋁粉體制備

將合格的高溫氧化鋁粉體，根據產品性能的要求與成型工藝的特點，按配方配料后經研磨設備（球磨機、攪拌磨等）加工至要求細度，制備出合格的坯用粉體漿料。采用半自動或全自動干壓成型，對粉體有一定的工藝參數要求，需要采用噴霧造粒法對粉體進行處理（粉料顆粒呈現圓球狀），以利于提高粉體流動性便于成型中自動充填模壁。此外，為減少粉料與模壁的摩擦，還需添加1%～2%的潤滑劑（如硬脂酸鋁等）及粘結劑PVA。噴霧造粒后的粉體必須具備流動性好、密度松散、顆粒級配比理想等條件，以獲得較大素坯密度。采用擠壓成型或注射成型時，粉料中需引入粘結劑與可塑劑；有機粘結劑應與氧化鋁粉體均勻混合，以利于成型操作。采用熱壓鑄工藝成型時可不加入粘結劑。

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3成型

氧化鋁微晶陶瓷制品成型方法常采用的有：干壓、注漿、擠出、等靜壓（干法、濕法）、注凝、流延、熱壓鑄、離心注漿等。不同的產品，因其形狀、尺寸、造型復雜與精度各異，需要采用合理的成型方法。

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4燒成

目前除一些高附加值氧化鋁微晶陶瓷產品或國防軍工需用的特殊零部件，如陶瓷軸承、反射鏡、核燃料及槍管等制品采用熱等靜壓燒成方法外，大部分采用普通常壓燒結技術。有些氧化鋁微晶陶瓷材料在完成燒結后，尚需進行冷加工。由于氧化鋁微晶陶瓷材料硬度較高，需用更硬的研磨拋光磚材料對其作精加工，如SiC、C或金剛鉆等。通常采用由粗到細磨料逐級磨削，最終表面拋光，一般可采用小于1μm微米的Al2O3微粉或金剛鉆膏進行研磨拋光。此外激光加工及超聲波加工研磨及拋光方法亦可采用，有些氧化鋁微晶陶瓷零件還需與其它材料作封裝處理。

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