哪里的白癜风专科医院最好 https://wapjbk.39.net/yiyuanzaixian/bjzkbdfyy/氧化铝陶瓷
引言
氧化铝陶瓷是以氧化铝为主体经过烧结而制成的陶瓷材料，具有硬度大、耐磨性好、耐热性好并且重量轻的特点，在许多领域得到了广泛的应用。主要研制高压钠灯用耐磨耐腐蚀透明氧化铝陶瓷管，利用透明氧化铝的透光性、耐腐蚀性和高温化学稳定性，可将其用作高压钠灯的核心部件—发光电弧管。目前，世界范围内约有万只氧化铝陶瓷管的生产与销售。但到目前为止，透明氧化铝陶瓷的直线透过率一直徘徊在10%~15%（可见光波段），为了进一步提高高压钠灯性能，使陶瓷管有好的透光率，并提高耐磨耐腐蚀性能，延长使用寿命，制造高质量的氧化铝透明陶瓷管十分重要。
1、原料的配料组成配方
按重量百分比，采用97%~99%的氧化铝，及1-3%的氧化锆。其中，氧化铝为α－氧化铝粉末，粒径不超过20nm，氧化铝的纯度不小于99.9%。只有这样的配方，制成的氧化铝陶瓷管才能具有良好的机械性能、热学和化学性能，才能制作透明陶瓷材料。
2、制备工艺技术
（1）坯体制备技术。采用高压压制成型方式制备氧化铝陶瓷管坯体。压制成型的压力为MPa，在高压下保持至少半分钟时间。
（2）预烧结加表面镀膜技术。将压制成型的坯体进行预烧结预烧温度~℃，保温时间2h。然后自然降温到50~75℃，再进行镀膜处理。电子镀膜为采用电子射线真空镀膜或溅射镀膜或化学相蒸镀中的一种。镀膜材质为氧化锆。镀膜能量为80~Kev，镀膜厚度为0.8~1.0nm，镀膜时，氧化锆的用量为10~30mg/cm2。镀膜后的氧化锆完全渗入到氧化铝陶瓷管坯体表面而不是在氧化铝陶瓷管坯体表面形成完全的氧化锆镀层。
（3）恒温浸渗与干燥。表面镀膜后，浸入饱和氯化钙水溶液的抑制溶液中，在25~60℃中恒温浸渗，时间为3~5h。然后使用烘箱在50~70℃，干燥时间为30~35h。
氧化铝陶瓷在生产过程中，高温会导致氧化铝晶体的迅速增长，这一结果会导致陶瓷内部的气体来不及排出而被封闭在陶瓷内形成气泡，影响氧化铝陶瓷的透光效果。为了抑制氧化铝陶瓷内气泡的生成，需要引入助剂来抑制氧化铝晶粒的快速增长，引入抑制剂的传统工艺方法主要有球磨混合法，就是将抑制剂以固体形式混入，化学法主要有共沉淀或溶胶凝胶法掺入抑制剂，或者直接使用已经渗有抑制剂的氧化铝粉等。
传统的工艺方法工艺复杂，预混时间长且在预混时需加入胶体或造粒液等有机材料，在成型后再排胶或脱脂，但却不能保证彻底排胶或脱脂，易导致氧化铝陶瓷内气泡产生。在传统工艺中，造粒液或胶体的使用对生产环境有一定污染，同时因为在坯体内的胶体或者造粒液不能够彻底清除，在高温烧结时残留的部分胶体或造粒液除生成二氧化碳或者水蒸汽外还有部分生成碳黑影响氧化铝陶瓷的透光率。
恒温浸渗工艺是在氧化铝坯体成型时不使用任何胶体或者造粒液，并在成型坯体预烧后置于抑制剂离子水溶液中以实现抑制剂的引入，此方法省去了传统工艺中的胶体或造粒液的使用或者排胶或脱脂工艺，降低了成本并且减少了生产工序。并且也排除了硝酸根或者氯离子的使用，减少了环境污染。
（4）烧结。将干燥后的氧化铝陶瓷管置于氢气烧结炉中烧结，烧结温度为~℃，保温时间为2~3h，就得到耐磨耐腐蚀透明氧化铝陶瓷管。
3特殊的镀膜技术
本项目在经过预烧结的氧化铝陶瓷管坯体上采用镀膜技术，使得镀膜材质涌入到氧化铝粉末的空隙中，提高了氧化铝陶瓷的耐磨耐腐蚀性能。同时，镀膜材质以掺杂方式掺杂到氧化铝粉末的空隙中，能够提高氧化铝陶瓷管的透光率，并且镀膜层也相应提高了氧化铝陶瓷管的韧性。
另外，由于镀膜采用氧化锆，在进行烧结过程中，能够抑制氧化铝晶粒的过度生长，保证氧化铝陶瓷管整体透光的均匀性。
4、在压制成型加工车间中应用多级质量监控系统技术
多级质量监控系统包括工件级检测装置、压机级压力检测装置和车间级集成监控系统，工件级检测装置包括光源、摄像机、采集卡、称重传感器、称重显示控制器和计算机;压机级压力监测装置包括压力传感器、放大器、单片机、液晶模块、地址锁存器、地址译码器、时钟模块和报警灯；车间级集成监控系统包括工件级检测装置和压机级压力监测装置通讯模块、车间级集成分析模块;工件级检测装置用于获得工件的形状和重量参数;压机级压力监测装置用于监测压机的压力和保压时间;车间级集成监控系统用于对工件级和压机级的信息集成分析。
本多级质量监控系统中的工件级尺寸和密度检测装置通过TCP/IP协议传输到车间级，可以让技术人员随时了解到生产线的实时加工情况，减少了工件的复杂度。
本多级质量监控系统中的压机级压力监测可以不受压机加工压机类型或生产厂家定制程序的限制，可以方便地安装在压机上，用以监测和优化压制成型加工的工艺参数。
本多级质量监控系统可以实时地显示和监控工件的质量信息和压机的状态，实现全自动地告警和控制，并建立工件质量和压机参数之间的耦合关系，实现氧化铝陶瓷管压制成型加工车间的多层次、多指标、多对象的多级质量监控。实现了工件级、压机级和车间级的集成监控。
5、研制的耐磨耐腐蚀透明氧化铝陶瓷管部分技术指标
经检测，研制的耐磨耐腐蚀透明氧化铝陶瓷管达到了以下主要技术指标：体积密度≥3.9g/cm3；吸水率0%；热膨胀系数≤8×10-6L/℃；平均粒晶10~15μm。总透光率≥96%；抗折强度≥σ/MPa。大而增加，铁浸出率随之下降。氧分压0.8MPa时，镉的浸出率为93.5%，再提高氧分压对镉的浸出率影响不大。故选择浸出时的氧分压为0.8MPa。
6、结语
（1）通过单因素条件试验，得到较佳的浸出工艺条件：初始酸度40g/L、液固比4∶1、反应温度℃、时间4h、氧分压0.8MPa。在此条件下，镉的浸出率93.5%、液计锡入渣率99.8%。浸出液经过净化，可制得镉、锌产品。
（2）采用氧压浸出锡烟尘具有镉浸出率高，锡、镉分离彻底等特点，此工艺技术可行，安全性好。
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