中國(guó)粉體網(wǎng)訊 氧化鋁陶瓷是一種以a-Al2O3為主晶相的陶瓷材料，由于其本身具有高熔點(diǎn)、高硬度、耐熱、耐腐蝕、電絕緣性特性，可以在較苛刻的條件下使用。氧化鋁陶瓷的價(jià)格低廉，生產(chǎn)工藝成熟，是目前產(chǎn)量最大，應(yīng)用面最廣的陶瓷材料之一，主要應(yīng)用于刀具、耐磨部件及生物陶瓷領(lǐng)域。此外，它還廣泛應(yīng)用于能源、航空航天、化學(xué)化工電子等方面。特別是氧化鋁瓷95瓷和99瓷，無(wú)論在結(jié)構(gòu)陶瓷或是電子陶瓷均是應(yīng)用范圍最廣，用量最大的陶瓷材料之一。
氧化鋁陶瓷的制備會(huì)經(jīng)歷較多生產(chǎn)工序，在過(guò)程中物料與機(jī)械、設(shè)備、工具、器皿、環(huán)境接觸機(jī)會(huì)較多，因此，出現(xiàn)污染及瓷件質(zhì)量問(wèn)題的因素也較多。一般情況下，氧化鋁陶瓷燒成后常見(jiàn)的有關(guān)顏色的質(zhì)量問(wèn)題有：
（1）瓷件表面有斑點(diǎn)，如黑點(diǎn)、棕點(diǎn)、紅點(diǎn)；
（2）瓷件表面產(chǎn)生斑塊，如暗斑(陰斑)，黑色云斑、亮斑等；
（3）瓷件有色差現(xiàn)象，如整體發(fā)黃或發(fā)灰；
（4）瓷件呈現(xiàn)淡黃色。
斑點(diǎn)
常見(jiàn)現(xiàn)象
在氧化鋁瓷生產(chǎn)過(guò)程中，經(jīng)常在瓷件表面會(huì)有黑色、褐色、棕色和粉紅色斑點(diǎn)，仔細(xì)觀察內(nèi)部也有，此斑點(diǎn)是造成氧化鋁瓷制品不合格的主要原因之一。
成因分析
上述斑點(diǎn)，一般比較明顯，采集樣品分析也比較容易，可用電鏡、能譜分析或化學(xué)分析，一般定性分析即可。產(chǎn)生黑色、棕色和褐色斑點(diǎn)的主要雜質(zhì)成分為Fe，粉紅色斑點(diǎn)的主要雜質(zhì)為Fe，Cr、Ni。通過(guò)分析斑點(diǎn)成分和追蹤生產(chǎn)工藝和生產(chǎn)過(guò)程，可以初步判定黑色、棕色、褐色斑點(diǎn)主要在原料及陶瓷生產(chǎn)過(guò)程中混入機(jī)械鐵粒子造成。而粉紅色斑點(diǎn)從成分分析可以判斷是由不銹鋼材料的細(xì)小顆粒造成。機(jī)械雜質(zhì)混入主要有兩方面：一是原料；二是生產(chǎn)過(guò)程。
預(yù)防和解決措施
在模壓成型時(shí)要注意：
原料：盡量選擇質(zhì)量好含鐵低的原料，必要時(shí)進(jìn)行磁選除鐵。
研磨：掉磚，注意觀察球磨機(jī)襯磚是否脫落，并及時(shí)修補(bǔ)。
造粒：料漿輸送加裝磁選除鐵，熱風(fēng)爐、熱風(fēng)過(guò)濾以避免熱風(fēng)系統(tǒng)鐵銹進(jìn)入物料。造粒粉在最終產(chǎn)品包裝前進(jìn)行磁選除鐵。
管道：所有輸送管道盡可能加襯聚氨酯。
暗斑(也稱陰斑，云斑，油斑等)
常見(jiàn)現(xiàn)象
95瓷在生產(chǎn)過(guò)程中，有時(shí)會(huì)產(chǎn)生一種暗斑缺陷，也稱陰斑，云斑，油斑等。如圖形似墨水或油滴在紙上的感覺(jué)，大小不一，最大者甚至有瓷件面積一半以上。這種暗斑常常出現(xiàn)在管狀瓷件或比較厚，面積比較大的瓷件上，尤其是以造粒，等靜壓成型工藝的比較常見(jiàn)。暗斑一般隱藏在瓷件內(nèi)部，要在燈光照射下才能發(fā)現(xiàn)，嚴(yán)重的瓷件表面也會(huì)出現(xiàn)。
氧化鋁瓷件暗斑
成因分析
95瓷產(chǎn)生暗斑的原因比較復(fù)雜，但可以肯定的是此現(xiàn)象并不是原料中的雜質(zhì)引起的，應(yīng)該同陶瓷的配方有一定的關(guān)系，主要還是陶瓷的生產(chǎn)過(guò)程和生產(chǎn)工藝有問(wèn)題。
預(yù)防和解決措施
要根據(jù)生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)的具體情況來(lái)分析，基本措施如下：
（1）制定合理的燒成曲線，在瓷件的燒成過(guò)程中要有足夠的排膠溫度和時(shí)間；
（2）加強(qiáng)窯爐的排風(fēng)，保持適當(dāng)氧化氣氛；
（3）在燒成溫度范圍內(nèi)盡量提高燒成溫度，或者適度延長(zhǎng)高溫段停留時(shí)間。
亮斑
常見(jiàn)現(xiàn)象
氧化鋁瓷(95、99瓷)薄片狀瓷件，特別是流延法生產(chǎn)工藝的基板，有時(shí)會(huì)產(chǎn)生亮斑，大小在1-2mm，在燈光照射下更加明顯。
成因探討
通過(guò)100倍以上的顯微鏡觀察可發(fā)現(xiàn)，亮斑處為瓷件表面呈凹陷狀。由于凹陷處較薄造成透光率大，產(chǎn)生亮斑。觀察凹陷形狀和結(jié)構(gòu)，應(yīng)該是機(jī)械損傷造成，如流延法成型時(shí)，基板坯體與基帶粘連或其它原因造成的機(jī)械損傷。
預(yù)防和解決措施
在坯體生產(chǎn)和存放及搬移過(guò)程中注意避免機(jī)械損傷。
色差
常見(jiàn)現(xiàn)象
氧化鋁95瓷一般為白色，由于配方不同白度略有差別。但有時(shí)在生產(chǎn)過(guò)程中會(huì)發(fā)現(xiàn)有些瓷件呈現(xiàn)發(fā)灰的現(xiàn)象，此現(xiàn)象一般是整批出現(xiàn)，單獨(dú)看不出來(lái)，只有和正常瓷件放在一起對(duì)比觀察才能發(fā)現(xiàn)。另外，瓷件的電性能、機(jī)械性能均無(wú)明顯差異，一般情況下并不影響用戶使用，但由于產(chǎn)品批次之間對(duì)比有色差，往往用戶會(huì)產(chǎn)生疑問(wèn)，影響產(chǎn)品銷售。
成因探討
氧化鋁瓷件的色差主要是生產(chǎn)過(guò)程中引入的雜質(zhì)污染造成。
預(yù)防和解決措施
（1）調(diào)整改進(jìn)研磨工藝，選擇磨耗較低的研磨介質(zhì)，找出最佳研磨條件，如料球比、研磨時(shí)間、磨機(jī)工作參數(shù)等降低瓷球和瓷襯的磨耗，減少研磨過(guò)程雜質(zhì)的引入；
（2）熱壓鑄成型時(shí)，定期更換排蠟粉并選用專用排蠟粉，避免在排蠟過(guò)程中污染瓷件坯體。
顏色發(fā)黃
常見(jiàn)現(xiàn)象
正常來(lái)說(shuō)，氧化鋁陶瓷燒成后為白色，但很多時(shí)候卻呈現(xiàn)出淡淡的黃色。小編還向業(yè)內(nèi)人士了解到，隨著氧化鋁含量越高及瓷件的致密性越高，這種現(xiàn)象越明顯。而且經(jīng)過(guò)日光照射后會(huì)變色，與沒(méi)有照射的瓷件比較略顯黃色，并有隨著照射時(shí)間的增加，顏色愈深。
成因分析
很多人對(duì)此進(jìn)行過(guò)檢測(cè)試驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)內(nèi)部微量元素并無(wú)明顯差別，目前對(duì)此現(xiàn)象未找到確切原因，但一般會(huì)認(rèn)為可能是有以下幾個(gè)原因：
（1）陽(yáng)光照射之后，其內(nèi)部的成分發(fā)生的變化，而這種變化又是不可逆的，因此顏色也會(huì)有所改變。
（2）可能是氧化鋁陶瓷發(fā)生了潮解，從而產(chǎn)生了水合氧化鋁。其實(shí)不僅是陶瓷產(chǎn)品有這種特性，其他材料也會(huì)有，所以我們也只能通過(guò)盡量減少外界因素的影響來(lái)克服氧化鋁精密陶瓷變色的現(xiàn)象。
（3）高氧化鋁含量的99以上陶瓷以固相燒結(jié)為主，燒結(jié)助劑固熔到氧化物晶體并富集在晶界上，導(dǎo)致晶體純度下降，呈現(xiàn)出以黃為基調(diào)的顏色，并且由于表面晶格缺陷等原因?qū)е卤砻嫣幱趤喎�(wěn)定狀態(tài)，易于吸附各種微細(xì)的物質(zhì)，呈現(xiàn)變色。
不過(guò)，對(duì)于以上幾種說(shuō)法，小編還有沒(méi)找到直接相關(guān)的驗(yàn)證資料，只是一些業(yè)內(nèi)人士的推測(cè)。
參考來(lái)源：
[1]孫志昂，蔣曉輝.氧化鋁陶瓷燒成缺陷：斑點(diǎn)、色斑及色差的成因和預(yù)防解決方法的探討
[2]中國(guó)粉體網(wǎng)
（中國(guó)粉體網(wǎng)編輯整理/山川）
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