氧化鎂陶瓷的制備
制備時對氧化鎂原料進(jìn)行處理后，按組成進(jìn)行配料。為了促進(jìn)燒結(jié)以及能使晶粒稍微長大些，同時為了減少制備的水化傾向，可加入一些添加劑，如TiO2、Al2O3、V2O3等。表1列出了一些添加劑對氧化鎂晶粒尺寸和燒結(jié)性的影響。如果要求具有高純度的氧化鎂陶瓷，就不能采用加入添加劑的方法來促進(jìn)燒結(jié)和晶粒長大，而是采用活化燒結(jié)的方法，即將Mg(OH)2在適當(dāng)溫度下煅燒，得到具有很多晶格缺點(diǎn)的活性氧化鎂，用以制造燒結(jié)氧化鎂陶瓷。一般在1200℃煅燒分解Mg(OH)2為宜。
氧化鎂化學(xué)活性強(qiáng)，易溶于酸，水化能力大，因此氧化鎂陶瓷制造工藝須考慮原料的這種特性。為了降低氧化鎂的活性，應(yīng)預(yù)燒到1100~1300℃。研磨原料時用的磨襯及磨球都要用陶瓷材料制成，不能采用鋼球。采用干法研磨以防水化，用振動磨細(xì)碎，可以得到較多的細(xì)顆粒。成型方法可以采用半干壓法、注漿法、熱壓鑄法和熱壓法。半干壓法采用的粘結(jié)劑為甘油、聚乙烯醇、蜂蠟的四氯化碳溶液等，選用細(xì)粒配料，在50~70MPa壓力下成型。制備注漿成型的漿料，需要無水乙醇作介質(zhì)以免氧化鎂水化膨脹。制備熱壓鑄用的原料在細(xì)磨時加入2%~3%的油酸(一般用量14%左右)，細(xì)磨時間不宜過長，以防氧化鎂顆粒團(tuán)聚。熱壓法得到的產(chǎn)品體積密度可接近理論密度值。一般壓力為20~30MPa，溫度1300~1400℃，加壓時間20~40min。
氧化鎂陶瓷大都采用注漿法進(jìn)行生產(chǎn)。但由于氧化鎂容易水化，因此其工藝較為復(fù)雜。在準(zhǔn)備料漿時，為不使氧化鎂與水接觸，需采用無水乙醇等有機(jī)液體作懸浮介質(zhì)。廣為采用的工藝過程如下：將氧化鎂原料用足夠量的蒸餾水混合形成糊狀并充分水化成Mg(OH)2。存放一定時間后，在100℃以下烘干，在1450~1600℃于密封的條件下進(jìn)行煅燒，保溫8h，使氫氧化鎂重新分解為氧化鎂。然后球磨45~90h，然后加入水(水的加入量為50%~60%)繼續(xù)磨70~90min。形成懸浮漿料，用于澆注成型。為了改善料漿性能，可以通過調(diào)節(jié)pH值的方法，使pH值達(dá)7~8。脫模后坯料在70℃溫度下干燥，為了使坯體中的水分迅速排除，應(yīng)將濕空氣盡快排除。陶瓷的燒成，是先在1250℃溫度下進(jìn)行素?zé)?，再裝入剛玉瓷匣缽中在1750~1800℃溫度下保溫2h燒結(jié)。
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