Обладая выдающимися свойствами, такими как высокая твердость, термостойкость, коррозионная стойкость и превосходная электроизоляция,керамика из оксида алюминияВ секторе передового производства они известны как высокоэффективные основные материалы. Технология спекания, как критически важный процесс, определяющий характеристики и стоимость продукции, давно привлекает широкое внимание в отрасли.
В области традиционных процессов спекания в настоящее время основными методами крупномасштабного производства остаются спекание без давления и спекание под горячим прессованием.
Беспрессовое спекание отличается простотой оборудования и низкой себестоимостью, поэтому оно широко применяется в производстве традиционных материалов.керамика из оксида алюминияИзготавливаются такие изделия, как изоляторы и износостойкие детали. Уплотнение порошкового сырья происходит при высокой температуре от 1600℃ до 1800℃. Хотя этот метод может удовлетворить основные потребности большинства отраслей промышленности, он имеет недостатки, включая рост крупных зерен, вызванный сверхвысокими температурами, и чрезмерное энергопотребление. Только на энергопотребление приходится 20-30% от общей стоимости продукции.
Благодаря сочетанию высокой температуры и одноосного давления, горячее прессование и спекание позволяют снизить температуру спекания примерно до 1500℃ и эффективно подавить рост зерен. Полученный материалкерамика из оксида алюминияОбладая высокой плотностью и прочностью на изгиб до 700 МПа, эти материалы подходят для мелкосерийного производства с высокими эксплуатационными характеристиками, например, для изготовления прецизионных режущих инструментов и компонентов для аэрокосмической отрасли. Однако, из-за сильного износа пресс-форм и низкой эффективности производства, этот метод не может быть широко распространен для массового производства в больших масштабах.
Для преодоления узких мест традиционных процессов научно-исследовательские учреждения и предприятия Китая в последние годы активизировали усилия по разработке передовых технологий спекания. Передовые технологии, такие как микроволновое спекание, искровое плазменное спекание (SPS) и горячее изостатическое прессование (HIP), постепенно получили промышленное применение.
Микроволновое спекание обеспечивает интегральный внутренний нагрев керамики с помощью микроволнового поля со скоростью нагрева до 50℃ в минуту. По сравнению с традиционными методами, температура спекания снижается на 100–150℃, а энергопотребление — на 30–50%. При этом готовые изделия обладают однородной зернистой структурой и более высокой светопроницаемостью. Эта технология в настоящее время широко применяется в таких областях, как прозрачная керамика и электронные подложки.
Искровое плазменное спекание активирует поверхности частиц посредством плазмы, генерируемой импульсным электрическим током, для достижения быстрого уплотнения. При обработке нанопорошка оксида алюминия этим методом можно получить керамические изделия с относительной плотностью 99,5% при температуре всего 1140℃, обеспечивающие светопропускание 71%. Это обеспечивает эффективный технологический способ изготовления нанокерамики.
Эксперты отрасли заявляют, что технология спеканиякерамика из оксида алюминияКитай движется в направлении энергосбережения, совершенствования и диверсификации. В будущем это будет способствовать дальнейшей интеграции множества процессов, оптимизации затрат на оборудование и преодолению узких мест в процессе спекания крупногабаритных и сложных по форме изделий. В то же время, благодаря усилению синергетического эффекта нанотехнологий и добавок, а также государственной поддержке передовых новых материалов, керамика на основе оксида алюминия найдет более широкое применение в таких перспективных областях, как упаковка полупроводников, медицинские имплантаты и квантовые вычисления, обеспечивая важнейшую поддержку модернизации высокотехнологичной обрабатывающей промышленности Китая.
