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氧化铝陶瓷加工难度

2020-12-20 16:57:00

常见的99氧化铝陶瓷是指氧化铝含量高于99%的工程陶瓷,根据标准的规定,99氧化铝陶瓷材料,硬度高、强度高、膨胀系数低、并且绝缘、耐磨、耐腐蚀,在机械制造、航空航天、精密仪表、石油化工等领域有广泛的应用。

氧化铝陶瓷零件,通常采用热压烧结成型,由于烧结,常常会带来变形和收缩,一般都需要进一步,精加工来保证零件的尺寸精度和形状精度。但氧化铝陶瓷材料一般弹性模量相当大、硬度高、脆性大,裂纹敏感性强,因此,其机械加工难度主要表现在加工硬度和加工脆性上。

AL203主要有α、β、γ三种结(jie)晶(jing)(jing)形(xing)态,其中(zhong)α-AL203结(jie)晶(jing)(jing)形(xing)态中(zhong)稳定(ding),1300℃时(shi)I3和γ结(jie)晶(jing)(jing)几乎完全转(zhuan)变为(wei)α结(jie)晶(jing)(jing)。在(zai)α-AL203结(jie)晶(jing)(jing)形(xing)态中(zhong)铝离(li)子(zi)(zi)与(yu)氧离(li)子(zi)(zi)形(xing)成(cheng)的原(yuan)子(zi)(zi)键(jian)多为(wei)共价键(jian)、离(li)子(zi)(zi)键(jian)或是(shi)它们(men)的混合键(jian),因此原(yuan)子(zi)(zi)间的结(jie)合能很高且具有很强(qiang)的方向性(xing)(xing),其具体表现为(wei)材料脆性(xing)(xing)大、塑性(xing)(xing)变形(xing)小、易产生裂纹(wen)。

其硬(ying)度(du)(du)相当于碳化物硬(ying)质合金的硬(ying)度(du)(du),比(bi)钢高(gao)好几(ji)倍,通常高(gao)纯(chun)度(du)(du)氧化铝陶瓷(ci)密度(du)(du)可达3980(Kg-m4),抗拉强度(du)(du)达260(MPa),弹(dan)性模量在350-400(GPa)之间,抗压强度(du)(du)为2930(MPa),特别是其硬(ying)度(du)(du)可达99HRA。99氧化铝陶瓷(ci)强度(du)(du)、硬(ying)度(du)(du)有所降低,根据我们对(dui)实(shi)验样(yang)件(jian)的测(ce)定,其常温下硬(ying)度(du)(du)也达到(dao)70HRA。

通常情况下氧化铝陶瓷的显微组织为等轴晶粒,是由离子键或共价键所组成的多晶结构,因此断裂韧性较低,在外部载荷的作用下,应力会使陶瓷表面产生细微的裂纹,而裂纹则会快速扩展而出现脆性断裂,因此在氧化铝陶瓷切削过程中,经常会出现崩豁现象,即在陶瓷表面出现崩裂的小豁口。

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