编号：TCHY00030

篇名：薄型氧化铝匣钵的研制

原文： 匣钵是陶瓷烧成中的一种重要窑具。氧化铝匣钵便是其中之一。它通常是在原料粉末中掺入适量粘结料，加压成坯，烧结而成。我们知道，生产氧化铝匣钵时，壁厚过薄，成型时易产生龟裂，烧成时又易变形，因此要求壁厚达到一定厚度。现用氧化铝匣钵壁厚一般在６～１０ｍｍ。然而使该厚型氧化铝匣钵，烧成陶瓷产品时，烧成能耗高，而且升降温过程中，在热冲击下易产生裂纹。对此有必要开发一种成型时无裂纹，烧成时无变形的薄型氧化铝匣钵，以降低烧成能耗，防止热冲击下裂纹的形成。为满足这一需求，对薄型氧化铝匣钵进行研制，并获得成功。现简介如下。 一、薄型氧化铝匣钵生产工艺 薄型氧化铝匣钵的生产工艺是取平均粒径在０．７μｍ以下的氧化铝粉末，制备泥浆，浇注成型，在１５３０°～１６５０℃温度下烧结。由此制成的氧化铝匣钵，结晶粒径小于５μｍ，壁厚小于５ｍｍ。在生产薄型氧化铝匣钵过程中，所用氧化铝平均粒径和烧成温度是两个重要的技术参数。１、其平均粒径超过０．７μｍ，需提高烧结温度，而且变形较大，也会使结晶粒径超过５μｍ，在热冲击下很容易产生裂纹。２、烧结温度低于１５３０℃，烧结不充分，不宜用于压电陶瓷等产品的烧结，高于１６５０℃，匣钵烧成变形大，同样使结晶粒径超过５μｍ，在热冲击下很可能产生裂纹。 二、烧成试验 取平均粒径为０．５μｍ的氧化铝粉末，分散于水中，拌制泥浆，注入石膏模，成型成厚度为３～４ｍｍ的坯匣，于１５５０℃下烧结成薄型氧化铝匣钵。其结晶粒径约在５μｍ以下。 分别在升温速度１００℃／ｈｒ、１２００℃恒温２小时和升温速度３００℃／ｈｒ、１２００℃恒温２小时的条件下，反复使用上述制成的薄型氧化铝匣钵，直至在热冲击下出现裂纹止，并与现用氧化铝匣钵作对比，对比表明：在第一条件下，现用氧化铝匣钵仅使用１０～２０次便出现裂纹，而薄型氧化铝匣钵要使用５０～１００次；在第二条件下，现用氧化铝匣钵仅使用１～２次便出现裂纹，而薄型氧化铝匣钵要使用４０～７０次。其结果是与现用氧化铝匣钵相比，薄型氧化铝匣钵的烧成能耗大幅度降低。 三、结论 采用上述工艺制成的薄型氧化铝匣钵，由于结晶粒径小，壁薄，具有降低陶瓷烧成能耗，节约生产成本；防止热冲击裂纹形成的效果。