为什么要给氧化铝陶瓷加添加剂

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氧化铝陶瓷具有许多显著的优点,如高硬度、耐高温、耐磨、抗氧化等,广泛应用于各个行业。但氧化铝阳离子电荷多,半径小,离子键强,导致晶格能大,扩散系数低,烧结温度高。一些纯氧化铝陶瓷的烧结温度在1700℃以上,这种高烧结温度在工业上很难普遍实现,也不利于降低成本。同时结构上也有很多缺点,不利于氧化铝陶瓷的数据力学功能。为了提高氧化铝陶瓷的致密度和降低烧结温度,在原料中引入一些添加剂来降低其烧结温度或改善其烧结机性能。
1、形成液相增长剂的机理:增长剂多为碎方致密沉积和NaCl晶体结构。由于晶体结构的差异,它们在Al2O3中的“溶解度”很小,通过杂质聚集在晶界的方法降低了它们在基体中的含量。随着连续烧结,晶界数量和面积减少,晶界杂质浓度增加,晶界共溶温度降低。当达到一定ji限时,变成液相,提高烧结和数据密度。此类数据的内部粒度通常非常大。
2、氧化锆陶瓷固溶体增强剂的作用机理:如晶格类型与氧化铝相同或相近,Cr2O3、Fe2O3能与Al2O3形成无限位移固溶体,TiO2、MnO能与Al2O3形成有限位移固溶体,导致一定程度的晶格畸变。此外,因为这些化合物是变价化合物,它们可以激活晶格并降低烧结温度。他们重要的是通过颗粒扩散或界面运动实现致密化和改善烧结;大多是增色剂,加入后会改变瓷片的白状态;由于这些化合物是变价化合物,在电场和高温高湿环境下容易产生电子转移,导致介电损耗增加,体积电阻率降低。因此,在Al2O3陶瓷基板的配方中,不需要仔细使用这些化合物。
3、这种增速器的缺点是:由于这种增速器是在没有液相的情况下烧结的,晶体中的孔隙难以填充,气密性差;并且由于增价剂是价化合物,在润湿或电场的作用下,容易产生电子迁移,导致大量的马达落地。因此,在陶瓷电路基板行业中使用这种添加剂是不必要的或谨慎的。
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