离心烧结工艺制备氧化铝陶瓷开题报告

全文总字数：3184字

1. 研究目的与意义（文献综述）

氧化铝陶瓷以其优越的高温强度、化学稳定性、良好的耐磨性,可承受金属材料和高分子材料难以胜任的严酷的工作环境,己经成为先进结构的首选材料之一,又由于氧化铝陶瓷廉价的原料来源,使其成为目前生产量最大、应用面最广的先进陶瓷材料。它在电子电力、冶金、机械、交通、能源、化学工业、切削刀具、航空航天和生物等领域得到广泛的应用。而如何通过改进al₂o₃粉体及其复合陶瓷的制备工艺，以达到改善材料的微观结构，提高其性能和可靠性的目的，也已经成为目前陶瓷研究领域的重点。

由于传统机械方法不能制备超细粉料,因此必须利用化学或物理的方法合成纳米粉体,化学合成超细粉料主要是通过固相、气相和液相的化学反应获得。各种方法都有其优点,但也存在不足。因此,一般根据实际产品要求来选择不同的制备方法。

与传统的干压成型方法相比,采用湿法制备新材料工艺具有压坯堆积密度高、颗粒间空隙细小、坯体具有良好的均匀性等优点,因此,材料的烧结性能大大提高。通常胶体悬浮物通过注浆成型、滤压成型、离心成型等进行堆积。利用离心成型法制备高性能陶瓷材料的是湿法工艺中最有效的一种方式,也是制备超细粉末材料的最好方法。通过利用离心运动产生的离心力,迫使浆料中的每个粉末颗粒移动并聚集,从而形成具有一定密度和强度的生坯。在其它湿法成型工艺中,大多数成型工艺的压制力都是通过压坯的外表面向内施加的,而离心成型法则是通过单个颗粒的运动产生的聚集来形成的坯体,因此离心成型法具有制备更加均匀的压坯的潜力。并且离心成型过程中使用的是金属模具或玻璃模具,避免了像压铸成型法中常出现的塑料模具污染以及模具易老化等缺点。离心成型法是一种快速、简便的材料制备技术,利用离心成型法以布备形状复杂的零部件,即用高效的、无压的致密技术来生产大质量的和近净尺寸的陶瓷部件。

2. 研究的基本内容与方案

2.1 基本内容

材料制备：采用硫酸铝铵热分解法制备了颗粒尺寸为60~100nm的高纯α-al₂o₃纳米粉体,并用离心成型方法制备了高性能al₂o₃陶瓷材料；

材料表征：对al₂o₃陶瓷进行结构和性能的表征，通过xrd、eds、tem、sem等表征手段对其形貌结构进行分析，并对其烧结密度、强度、硬度、断裂韧性等性能进行测试。

3. 研究计划与安排

第1-3周：查阅相关文献资料，完成英文翻译。明确研究内容，了解研究所需原料、仪器和设备。确定技术方案，并完成开题报告。

第4-9周：通过对料浆性能的调节制备可用于喷涂的氧化铝料浆，并通过控制工艺参数离心烧结氧化铝陶瓷。

第10-12周：对陶瓷进行结构和性能的表征。

4. 参考文献（12篇以上）

[1]赵志江. 高性能陶瓷材料的离心成型法制备及性能研究[d].东北大学,2010.

[2]李友凤,周继承.氧化铝纳米材料的制备与应用[j].硬质合金,2003,20(4):242-245.

[3]丁安平,饶拴民.“纳米氧化铝”的用途和制备方法初探[j].有色冶炼,2001,30(3):6-9，16.