Алюмоксидная (корундовая) керамика

ЦЕЛЬ РАБОТЫ

1 Повторить процесс формования образцов методом одноосного прессования.

2 Провести спекание прессовок, исследовать физико-механические характеристики спеченных образцов.

ОБОРУДОВАНИЕ И МАТЕРИАЛЫ

1 Прессовое оборудование и оснастка: гидравлический пресс с усилием не менее 20 кН (20 т), пресс-формы для одноосного статического прессования.

2 Измерительное оборудование и инструменты: весы с погрешностью не более 0,001 г, штангенциркуль, микрометр.

3 Исследовательское оборудование для анализа изделий: кафедра материаловедения НГТУ

4 Материалы: гранулят керамический алюмоксидный; гранулят керамический алюмоциркониевый.

ТЕОРЕТИЧЕСКОЕ ВВЕДЕНИЕ

Алюмоксидная (корундовая) керамика

Керамику, состоящую в основном из оксида алюминия, принято называть корундовой керамикой в соответствии с названием природного минерала корунда, представляющего собой чистый оксид алюминия α-А1₂О₃. Так как искусственно изготовленная техническая корундовая керамика содержит не только А1₂O₃, а в ряде случаев – некоторые введенные добавки и сопутствующие сырью примеси, то условно принято называть корундовой керамикой такую, которая содержит 95% и более А1₂O₃ и основной кристаллической фазой которой является корунд.

Безводный оксид алюминия А1₂O₃ имеет несколько кристаллических модификаций. Безусловно установлены α-, β- и γ -модификации глинозема, причем α-и γ-А1₂O₃ представляют собой чистый оксид алюминия. Твердость корунда по шкале Мооса – 9, по шкале Роквелла – около 90. Плотность корунда в зависимости от наличия в нем примесей колеблется от 3,98 до 4,01 г/см³. Температура плавления α-А1₂О_э составляет 2050°С.

Второй кристаллической модификацией глинозема является его γ -форма. В природе она не обнаружена и образуется при термической обработке гидратов оксида алюминия, бемита (А1₂О₃·Н₂О) и гидраргиллита (А1₂0₃·ЗН₂0). При нагревании γ-А1₂0₃ переходит необратимо в α-форму. Переход этот совершается довольно медленно начиная с 1100-1200°С и полностью завершается при 1450°С.

Технический глинозем (смесь α-, β- и γ- модификаций А1₂O₃) – один из основных видов сырья для производства корундовой и других видов высокоглиноземистой керамики. Сырьем для получения глинозема служат главным образом породы, содержащие естественные гидраты оксида алюминия, среди которых наибольшее значение имеет боксит, представляющий собой сочетание всех трех видов гидратов в переменном количестве при преимущественном содержании гидраргиллита (А1₂O₃·ЗН₂О) и бемита (А1₂O₃·Н₂О).

В процессе производства изделий технический глинозем дополнительно обжигают при более высоких температурах для перевода его в α-форму. Гранулометрический состав глинозема при этом изменяется. Вследствие происходящей усадки α -А1₂O₃ и частичного спекания количество мелких фракций, как правило, растет.

Для производства высокопрочной корундовой керамики применяют также порошок оксида алюминия, полученный термическим разложением некоторых солей алюминия. Оксид алюминия, полученный при разложении солей, является высокодисперсным порошком γ-A1₂0₃ (при прокаливании до 1200°С) и обладает большой химической активностью.

Дата добавления: 2015-07-26; просмотров: 176; Нарушение авторских прав

Мы поможем в написании ваших работ!