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氧化鋁陶瓷加工難度

2020-12-20 16:57:00

常見的99氧化鋁陶瓷是指氧化鋁含量高于99%的工程陶瓷,根據標準的規定,99氧化鋁陶瓷材料,硬度高、強度高、膨脹系數低、并且絕緣、耐磨、耐腐蝕,在機械制造、航空航天、精密儀表、石油化工等領域有廣泛的應用。

氧化鋁陶瓷零件,通常采用熱壓燒結成型,由于燒結,常常會帶來變形和收縮,一般都需要進一步,精加工來保證零件的尺寸精度和形狀精度。但氧化鋁陶瓷材料一般彈性模量相當大、硬度高、脆性大,裂紋敏感性強,因此,其機械加工難度主要表現在加工硬度和加工脆性上。

AL203主要有α、β、γ三種結晶形態,其中α-AL203結晶形態中穩定,1300℃時I3和γ結晶幾乎完全轉變為α結晶。在α-AL203結晶形態中鋁離子與氧離子形成的原子鍵多為共價鍵、離子鍵或是它們的混合鍵,因此原子間的結合能很高且具有很強的方向性,其具體表現為材料脆性大、塑性變形小、易產生裂紋。

其硬度相當于碳化物硬質合金的硬度,比鋼高好幾倍,通常高純度氧化鋁陶瓷密度可達3980(Kg-m4),抗拉強度達260(MPa),彈性模量在350-400(GPa)之間,抗壓強度為2930(MPa),特別是其硬度可達99HRA。99氧化鋁陶瓷強度、硬度有所降低,根據我們對實驗樣件的測定,其常溫下硬度也達到70HRA。

通常情況下氧化鋁陶瓷的顯微組織為等軸晶粒,是由離子鍵或共價鍵所組成的多晶結構,因此斷裂韌性較低,在外部載荷的作用下,應力會使陶瓷表面產生細微的裂紋,而裂紋則會快速擴展而出現脆性斷裂,因此在氧化鋁陶瓷切削過程中,經常會出現崩豁現象,即在陶瓷表面出現崩裂的小豁口。

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