中國粉體網訊  氧化鋁陶瓷是一種以氧化鋁為主要原料，以剛玉為主晶相的陶瓷材料。氧化鋁陶瓷有較好的傳導性、機械強度和耐高溫性，它被廣泛地應用于電子、電器、機械、紡織和航空航天等領域。這也奠定了它在陶瓷材料領域的高地位。由于氧化鋁熔點高達兩千多度，導致氧化鋁陶瓷的燒結溫度普遍較高，從而使得氧化鋁陶瓷的制造需要使用高溫發熱體或高質量的燃料以及高級耐火材料作窯爐和窯具，這在一定程度上限制了它的生產和更廣泛的應用。

因此，降低氧化鋁陶瓷的燒結溫度，降低能耗，縮短燒成周期，減少窯爐和窯具損耗，從而降低生產成本，一直是企業所關心和急需解決的重要課題。縱觀當前各種氧化鋁瓷的低溫燒結技術，歸納起來，主要是從原料加工、配方設計和燒成工藝等三方面來采取措施。

一、通過提高氧化鋁粉體的細度與活性降低瓷體燒結溫度

與塊狀物相比，粉體具有很大的比表面積，這是外界對粉體做功的結果。利用機械作用或化學作用來制備粉體時所消耗的機械能或化學能，部分將作為表面能而貯存在粉體中，此外，在粉體的制備過程中，又會引起粉粒表面及其內部出現各種晶格缺陷，使晶格活化。

目前，制備超細活化易燒結氧化鋁粉體的方法分為二大類，一類是機械法，另一類是化學法。機械法是用機械外力作用使氧化鋁粉體顆粒細化，常用的粉碎工藝有球磨粉碎、振磨粉碎、砂磨粉碎、氣流粉碎等等。通過機械粉碎方法來提高粉料的比表面積，盡管是有效的，但有一定限度，通常只能使粉料的平均粒徑小至1μm左右或更細一點，而且有粒徑分布范圍較寬，容易帶入雜質的缺點

目前化學法大致有以下3種工藝流程：

l  形成金屬氧有機基絡合物溶膠→水解并縮合成含羥基的三度空間高分子結構→溶膠蒸發脫水成凝膠→低溫煅燒成活性氧化物粉料。

l  含有不同金屬離子的酸鹽溶液和有機膠混合成溶液→溶膠蒸發脫水成凝膠→低溫煅燒成粉體

l  含有不同金屬離子的溶膠直接淬火、沉積或加熱成凝膠→低溫煅燒成粉體。

二、通過瓷料配方設計摻雜降低瓷體燒結溫度

氧化鋁陶瓷的燒結溫度主要由其化學組成中氧化鋁的含量來決定，氧化鋁含量越高，瓷料的燒結溫度越高，除此之外，還與瓷料組成系統、各組成配比以及添加物種類有關。目前配方設計中所加入的各種添加劑，根據其促進氧化鋁陶瓷燒結的作用機理不同，可以將它們分為形成新相或固溶體的添加劑和生成液相的添加劑二大類。

1、與氧化鋁形成新相或固溶體的添加劑。

這類添加劑是一些與氧化鋁晶格常數相接近的氧化物，如氧化鈦、氧化鐵、氧化錳等，在燒成中，這些添加物能與氧化鋁生成固溶體，

這類添加劑促進氧化鋁瓷燒結的作用具有一定的規律性：①能與氧化鋁形成有限固溶體的添加劑較形成連續固溶體的添加劑的降溫作用更大；②可變價離子一類添加劑比不變價的添加劑的作用大；

③陽離子電荷多的、電價高的添加劑的降溫作用更大。

2、燒成中形成液相的添加劑。

這類添加劑的化學成分主要有氧化硅、氧化鈣、氧化鎂等，它們能與其它成分在燒成過程中形成二元、三元或多元低共熔物。由于液相的生成溫度低，因而大大地降低了氧化鋁瓷的燒結溫度。

三、采用特殊燒成工藝降低瓷體燒結溫度

采用熱壓燒結工藝，在對坯體加熱的同時進行加壓，那么燒結不僅是通過擴散傳質來完成，此時塑性流動起了重要作用，坯體的燒結溫度將比常壓燒結低很多，因此熱壓燒結是降低氧化鋁陶瓷燒結溫度的重要技術之一。

在生產實踐中，為獲得最佳綜合經濟效益，上述低燒技術往往相互配合使用，其中加入助燒添加劑的方法相對其它方法而言，具有成本低、效果好、工藝簡便實用的特點。另外，從材料角度來看，通過摻雜改性技術，大幅度提高氧化鋁陶瓷的各項機電性能，用氧化鋁含量低的瓷體代替氧化鋁含量高的瓷體，也是企業常用的降低氧化鋁陶瓷產品燒結溫度的有效技術手段。

小結：氧化鋁陶瓷作為先進陶瓷中應用最廣的一種材料，伴隨著整個行業的發展呈現技術裝備水平將快速提高，產品質量水平不斷提高，產業規模從小到大，產品質量從低到較高等趨勢。從氧化鋁陶瓷的應用情況看，應用范圍越來越寬，用量越來越大，特別是在防磨工程和建筑陶瓷生產方面的用量增加將更為顯著。