球面有孔氧化铝陶瓷板内衬的用途及使用方法

球面有孔氧化铝陶瓷板内衬是一种用于耐磨防磨领域的新材料，它是用α-AL2O3粉经压制烧结而成，其莫氏硬度9级，仅次于金刚石，洛氏硬度为HRA80-90,远远超过耐磨钢和不锈钢的耐磨性能。

球面有孔氧化铝陶瓷板内衬目前主要被使用在各类工业磨损环境，例如各类风机叶轮及壳体的耐磨和防腐。球面有孔氧化铝陶瓷板内衬还常被用于和各类金属材料复合制成耐磨管道弯头。

结构球面有孔氧化铝陶瓷板内衬

球面有孔氧化铝陶瓷板内衬主要组成物为Al2O3，一般含量大于45%。球面有孔氧化铝陶瓷板内衬具有各种优良的性能。耐高温，一般可要1600℃长期使用，耐腐蚀，高强度，其强度为普通球面有孔氧化铝陶瓷板内衬的2~3倍，高者可达5~6倍。其缺点是脆性大，不能接受突然的环境温度变化。用途极为广泛，可用作坩埚、发动机火花塞、高温耐火材料、热电偶套管、密封环等，也可作DAO具和模具。

烧结助剂对球面有孔氧化铝陶瓷板内衬烧结的影响

由于Al2O3原子间的化学键是共价键和离子键，结合能大，所以烧结过程中很难进行传质。如果不掺杂烧结助剂，球面有孔氧化铝陶瓷板内衬烧结温度将高达1800。在如此高的烧结温度下，晶粒长大将被促进，气孔将难以消除，球面有孔氧化铝陶瓷板内衬材料的机械性能将降低，气密性将变得更差。这不仅增加了球面有孔氧化铝陶瓷板内衬的制备成本，而且不符合技术要求。

因此，通常在Al2O3中加入适当的烧结添加剂，以降DI烧结温度，改善球面有孔氧化铝陶瓷板内衬微观结构，达到球面有孔氧化铝陶瓷板内衬高密度和低孔隙率，从而提高球面有孔氧化铝陶瓷板内衬强度和韧性，进而达到在较低温度下获得性能优异的球面有孔氧化铝陶瓷板内衬的目的。添加剂一般可分为两类：一类是与Al2O3形成固溶体，Al2O 3一般是变价氧化物，主要包括二氧化钛、三氧化二铬、三氧化二铁和二氧化锰;二是能产生液相，降DI烧结温度，促进Al2O3的烧结，主要包括高岭土，二氧化硅、氧化钙、氧化镁等。

球面有孔氧化铝陶瓷板内衬增韧

纤维、晶须增韧用纤维(或晶须)以一定的方式加入到球面有孔氧化铝陶瓷板内衬的基体中去，一方面可以使高强度的纤维(晶须)来分担外加的负荷，另一方面可以利用纤维(或晶须)与球面有孔氧化铝陶瓷板内衬基体的弱的界面结合来造就对外来能量的吸收系统，从而达到改善球面有孔氧化铝陶瓷板内衬脆性的目的。其机理主要是裂纹偏转或分叉、拔出效应和桥联效应。

颗粒弥散相增韧颗粒弥散增韧机理主要有热应力诱导微裂纹增韧、切应力阻碍微裂纹扩展增韧、微裂纹偏转与分支、弱化应力集中增韧以及细化基体晶粒。颗粒弥散增韧与温 度无关，可以作为高温增韧机制。 对颗粒增韧球面有孔氧化铝陶瓷板内衬的研究中，主要以高熔点、高强度、高弹性模量的碳化物、氮化物、硼化物第二相粒子和具有延展性的金属颗粒为增韧相。