氧化铝对陶瓷坯体的作用

氧化铝对陶瓷坯体的作用

氧化铝(aluminium oxide)是一种无机物,化学式Al2O3,是一种高硬度的化合物,熔点为2054℃,沸点为2980℃,在高温下可电离的离子晶体,常用于制造陶瓷坯体。

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(1)氧化铝可明显提高陶瓷坯体的烧成温度在陶瓷常规原料中,它是提高坯体烧成温度最有效的组份,这与氧化铝本身的高熔点(达 2045℃)有关。

(2)对热膨胀系数的影响

氧化铝成分将明显降低陶瓷坯体的热膨胀系数。 这与氧化铝在陶瓷坯体中的存在状态有关,特别是当氧化铝生成莫来石时,其降低热膨胀系数的作用更为明显。

(3)对机械强度的影响

氧化铝在陶瓷坯体中的存在形式为莫来石和长石。莫来石的存在有利于提高坯体的韧性,长石的存在有利于含 Al 玻璃相的生成,含 Al 玻璃相的弹性模量要高于含 Si 玻璃相,这也是导致氧化铝陶瓷坯体韧性高的原因。要解决陶瓷坯体,特别是抛光砖等瓷质坯体的脆性问题,增加氧化铝含量是最佳的选择。此外,氧化铝的加入,还有利于坯体硬度的提高。

(4)对坯体透明度的影响

氧化铝在陶瓷坯体中的存在形式不同,将对陶瓷坯体的透明度产生不同的影响。 当以莫来石形式存在时将对透明度产生不利的影响。 当以长石形式存在时,会导致陶瓷坯体(特别是较高温度烧成的陶瓷坯体)的玻璃相增加,对陶瓷坯体的透明度将产生有利的影响。

(5)对耐化学腐蚀性的影响

氧化铝对陶瓷坯体的耐水性、耐酸性、耐碱性来说,都有有利的作用。对耐热碱的极端腐蚀性,氧化铝的作用尚不明确,目前尚无统一的观点,但能满足常规陶瓷坯体的耐碱性要求。

(6)对烧成范围的影响

提高陶瓷坯体中氧化铝的含量,会大大拓宽陶瓷坯体的烧成范围,因为含氧化铝的玻璃相粘度较大,坯体在高温下不易变形。 当然,这需要陶瓷坯体不能含有大量速熔性的 Ca2+、Mg2+、Na+ 的存在(特别是 Ca2+),这些元素的存在将大大降低玻璃相的高温粘度。

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