【正文】 在坯體中存在許多氣泡。3) 加壓速度和時間。壓力過大，坯體容易出現(xiàn)裂紋、分層和脫模困難等現(xiàn)象。成型壓力的大小直接影響瓷坯的密度和收縮率。如果坯料經(jīng)過造粒、加潤滑劑，再進行雙面加壓，則坯體密度非常均勻。單面加壓時，直接受壓一端的壓力大，密度大；遠離加壓一端的壓力小，坯體密度也小。干壓成型應注意以下工藝問題：1) 加壓方式。干壓常用黏合劑有石蠟，酚醛清漆，第 7 頁 共 19 頁聚乙烯醇水溶液，水、油酸、煤油混合物，亞硫酸紙漿廢液，苯膠?？刂聘蓧撼尚偷呐髁虾亢苤匾话阍?4%～8%左右。該方法生產(chǎn)效率高，易于自動化，制品燒成收縮率小，不易形變。下面簡要介紹一下干壓成型。它應滿足以下要求：1) 要有足夠的黏性，以保證良好的成型性和坯體的機械強度；2) 經(jīng)高溫煅燒能全部揮發(fā)，坯體中不留或少留黏合劑殘余雜質(zhì)；3) 工藝簡單，沒有腐蝕性，對瓷料性能無不良影響。黏合劑是具有黏結(jié)特性的有機化合物。為了滿足成型要求，坯料中一般要加黏合劑。造粒的好壞與料漿的粘度、噴嘴壓力和濕度等因素有關(guān)。霧滴與塔中的熱氣混合，使霧滴干燥成干粉，由旋風分離器吸入料斗。加壓造粒的工藝條件是：預壓壓力為，用破碎機搗碎，過 8 目粗篩，篩余后的物料返回破碎機繼續(xù)破碎；再過 40 目篩，篩余物料仍應壓碎，使全部物料通過 40 目篩后，再過一次 40 目篩，使物料顆粒度均勻。加壓造粒是將混合了黏合劑的粉料預壓成塊，然后再粉碎過篩。造粒工藝是將已經(jīng)磨得很細的粉料，經(jīng)干燥、加黏合劑，做成流動性好的較粗的顆粒（粒徑約 ） 。但是，粉料越細，流動性越不好；此外，比表面積增大，粉料占的體積也大，干壓成型時就不能均勻地填充模具的每個角落，容易造成空洞，邊角不致密，層裂，彈性后效等問題。一般困料時間為 10～20 天。同時，坯料中有機物的腐爛作用可提高坯料的可塑性。C 左右，相對濕度要求在80%～ 90%。因此，必須把這種泥餅放在不見日光、空氣不流通的室內(nèi)或密閉容器內(nèi)，保持一段時間，這種操作稱困料或陳腐。壓力越大，泥餅含水量越小。 漿料壓濾、困料工業(yè)生產(chǎn)上一般采用壓濾的方法除去濕法細磨漿料中的水。當公轉(zhuǎn)速率足夠大時，離心力大大超過地心引力，自轉(zhuǎn)角速度也相應提高，磨球不至于貼附罐壁不動，從而克服了舊式球磨機之臨界轉(zhuǎn)速的限制，大大提高了研磨效率。行星磨也叫微粒球磨機。細粉碎、混合均勻和防污染是功能陶瓷備料工序必須考慮和研究的重要問題。為了減少雜質(zhì)污染，一般可采取的措施有：①球磨時間不可過長；②球磨罐要鑲襯里（可用瓷瓦、橡皮或耐磨塑料等，小球磨可用尼龍罐、塑料罐等） ；③球可用鵝卵石、燧石、瑪瑙等，也可用人造的瓷球（如氧化鋁瓷球，或與原料組成近似的瓷球） 。例如，混料為 4～8h，細磨為 20～40h 等。長時間球磨還會引入較多雜質(zhì)。⑺ 球磨時間的選擇。由于水或其他分散介質(zhì)的劈裂作用，濕磨效率比干磨要高。干法不加分散介質(zhì)，主要靠球的沖擊力粉碎物料。⑹ 分散介質(zhì)的影響。為了提高研磨效率，使物料達到預期的細度，需加入助磨劑，常用的有油酸和醇類。通常的比例為球：料：水=(1～)：1：(～)；⑸ 助磨劑的影響。一般，裝載原料量占球磨機容積的 70%～80%較好；⑷ 球、料、水之比。影響粉碎和混合效率的因素有以下 7 個：⑴ 球磨機的轉(zhuǎn)速，轉(zhuǎn)速應選擇略低于臨界轉(zhuǎn)速；⑵ 球磨機內(nèi)磨球大小的配比、磨球形狀、硬度、質(zhì)量。35, ????時時式中，n 為球磨機轉(zhuǎn)速(r/min)；D 為球磨罐的內(nèi)徑(m)。但當磨機轉(zhuǎn)速超過臨界轉(zhuǎn)速時就會失去粉碎作用。球磨罐旋轉(zhuǎn)時，帶動球撞擊和研磨原料，達到粉碎的目的。球磨是最常用的一種粉碎、混合方法。下面簡要介紹機械粉碎的原理和方法。粉料的制備方法包括機械加工法（也稱固相法） ，液相法和氣相法。游離成分過多會給工藝操作造成困難并嚴重影響樣品的性能。根據(jù)試驗，確定合適的煅燒溫度。合成燒塊的溫度選擇很重要。C 的高溫煅燒，煅燒后的材料稱為燒塊。 熔塊合成化工原料多是單成分的化合物，但在許多生產(chǎn)過程中需要多種成分的原料。C 煅燒，此時，堿金屬離子與 H3BO3 反應并揮發(fā)掉。αAl 2O3 在其熔點下都是穩(wěn)定的。C 時轉(zhuǎn)化近于完成，并有一定體積收縮。C 時，γAl 2O3 開始轉(zhuǎn)變?yōu)?αAl2O3。第 4 頁 共 19 頁因此，制備氧化鋁陶瓷時要對 Al2O3 進行煅燒，使 γAl2O3 轉(zhuǎn)變?yōu)?αAl2O3。原料稱量前，需要進行干燥處理、過篩，有些則需要預合成、煅燒等，以制成符合要求的化學組成或晶體結(jié)構(gòu)的原料。稱量時應盡量做到迅速、準確。C 干燥 4h 以上，或者降低干燥溫度延長干燥時間。因此，在稱量之前原料必須進行干燥，除去其中的水分。必須注意：配料計算雖然簡單，但必須仔細、準確，因為這是制造性能優(yōu)良的陶瓷元器件的基礎(chǔ)。將各原料的摩爾比除以該原料的純度，得到各原料的修正值；3) 計算各原料的質(zhì)量；4) 計算質(zhì)量百分比。 配料計算在陶瓷研究中配料計算有兩種，一種是已知預合成的化合物化學計算式計算原料配比，一種是從瓷料預期的化學組成計算原料配比。顆粒內(nèi)部的氣孔占整個體積的 1/4～1/3 。原料為松散的白色結(jié)晶粉末，每個粉末顆粒由許多小粒徑晶體組成，為多孔球形聚集體。3 氧化鋁陶瓷的制備工藝過程氧化鋁陶瓷的制備過程一般包括原料處理和加工、備料、成型、燒結(jié)。同時由于變價作用而使 Al2O3 產(chǎn)生缺陷，活化晶格，促進了 Al2O3 的燒結(jié)性能，降低燒結(jié)溫度。第一類為變價氧化物，如 TiOCr 2OMnO 2 等。γAl 2O3 的禁帶寬度為 ，接近半導體的禁帶寬度；αAl 2O3 的禁帶寬度為 ～，所以是很好的絕緣材料。熔點 2050176。每個晶胞有 6 個氧離子、4 個鋁離子。其中氧離子占密排六方介電位置，鋁離子配置在氧離子組成的八面體間隙中，但只填 2/3，如圖 22。C 開始轉(zhuǎn)變?yōu)?αAl2O3。βAl2O3 并不是 Al2O3 的變體，而是一種含量很高的鈉的多鋁酸鹽礦物，化學式為 Na2O?11Al2O3，密度 。在自然界中 γAl2O3 不存在。γ Al2O3 密度小，高溫不穩(wěn)定，可以轉(zhuǎn)化為 αAl2O3，密度隨加熱溫度升高而發(fā)生變化，圖 21 為γAl2O3 加熱時的密度變化。Al 2O3 的晶體結(jié)構(gòu)不同其性能也不相同。此外，稀土摻雜氧化鋁粉末在光學高溫傳感方面表現(xiàn)出較強的應用潛力 [8]。氧化鋁陶瓷是重要的耐火材料，主要用于制作內(nèi)燃機的火花塞、火箭、導彈流罩、軸承、活塞、切削工具，石油及化工用泵的密封環(huán)，熔化金屬的坩堝及高溫熱電偶套管等。這些優(yōu)異的性能使透明陶瓷逐漸成為研究熱點 [5]。氧化鋁透明陶瓷，不僅透近紅外還透可見光。如今，研究 Al2O3陶瓷在透明、耐高溫、上轉(zhuǎn)換發(fā)光等方面的應用很多，遺憾的是至今尚未有研究Cr摻雜濃度對氧化鋁陶瓷的光電特性的影響的報道，此課題恰好可以填補這方面的空白；亦可為旨在提高氧化鋁陶瓷光電特性的研究提供實驗依據(jù)。本課題是在曾智江等人所做實驗的基礎(chǔ)上，引入Cr 3+摻雜濃度這一變量，%、%、%的Cr摻雜Al2O3陶瓷，利用熒光分光光度計和四探針測試儀對樣品進行測試，并研究摻雜濃度對Al 2O3陶瓷的光學性能和電學性能的影響。2022年，曾智江等 [3]采用傳統(tǒng)無壓燒結(jié)工藝制備出透明性良好的摻Cr 3+氧化鋁陶瓷，并測定了其吸收光譜、發(fā)射光譜和激發(fā)光譜、結(jié)果表明Cr：Al 2O3陶瓷吸收峰與紅寶石單晶一致，吸收截面大小與紅寶石單晶相近；陶瓷中Cr 3+離子所處格位的晶場強度較紅寶石單晶弱，但其發(fā)射譜仍相當尖銳。目前，陶瓷材料、金屬材料和高分子材料被稱為三大固體材料 [1]。新型無機材料不僅熔點高、硬度高、化學穩(wěn)定性好、耐高溫、耐腐蝕、耐磨損，而且一些特殊陶瓷還具備一些特殊的物理性能。 Solid phase sintering。 Cr doped。迄今發(fā)現(xiàn)利用氧化鋁制成的陶瓷具有許多優(yōu)異性能，使氧化鋁陶瓷逐漸成為研究熱點。本文介紹了摻Cr氧化鋁陶瓷的制備流程，采%、%、%的Cr摻雜Al2O3樣品，通過X射線衍射儀(XRD)、熒光分光光度計、四探針測試儀的測試，分析了摻雜不同濃度Cr對氧化鋁陶瓷光學、電學性能的影響。涉密論文按學校規(guī)定處理。作者簽名： 日期： 年 月 日學位論文版權(quán)使用授權(quán)書本學位論文作者完全了解學校有關(guān)保留、使用學位論文的規(guī)定，同意學校保留并向國家有關(guān)部門或機構(gòu)送交論文的復印件和電子版，允許論文被查閱和借閱。對本文的研究做出重要貢獻的個人和集體，均已在文中以明確方式標明。作者簽名：　　 　 　　 日　 期：　　 　 　　 學位論文原創(chuàng)性聲明本人鄭重聲明：所呈交的論文是本人在導師的指導下獨立進行研究所取得的研究成果。對本研究提供過幫助和做出過貢獻的個人或集體，均已在文中作了明確的說明并表示了謝意。分類號： U D C：D10621408(2022)29250密 級：公 開 編 號：2022033040成 都 信 息 工 程 學 院學 位 論 文不同摻雜濃度對 Al2O3:Cr 光電特性的影響論文作者姓名：申請學位專業(yè)： 應用物理學申請學位類別： 工學學士指 導 教 師 姓 名 （職 稱 ）：論文提交日期：畢業(yè)設(shè)計（論文）原創(chuàng)性聲明和使用授權(quán)說明原創(chuàng)性聲明本人鄭重承諾：所呈交的畢業(yè)設(shè)計（論文），是我個人在指導教師的指導下進行的研究工作及取得的成果。盡我所知，除文中特別加以標注和致謝的地方外，不包含其他人或組織已經(jīng)發(fā)表或公布過的研究成果，也不包含我為獲得 及其它教育機構(gòu)的學位或?qū)W歷而使用過的材料。作 者 簽 名：　　 　 　　 日　 期：　　 　 　　 指導教師簽名：　　 　 　　 日 　　期：　　 　 　　 使用授權(quán)說明本人完全了解 大學關(guān)于收集、保存、使用畢業(yè)設(shè)計（論文）的規(guī)定，即：按照學校要求提交畢業(yè)設(shè)計（論文）的印刷本和電子版本；學校有權(quán)保存畢業(yè)設(shè)計（論文）的印刷本和電子版，并提供目錄檢索與閱覽服務(wù)；學?？梢圆捎糜坝　⒖s印、數(shù)字化或其它復制手段保存論文；在不以贏利為目的前提下，學?？梢怨颊撐牡牟糠只蛉績?nèi)容。除了文中特別加以標注引用的內(nèi)容外，本論文不包含任何其他個人或集體已經(jīng)發(fā)表或撰寫的成果作品。本人完全意識到本聲明的法律后果由本人承擔。本人授權(quán)　　 　 　大學可以將本學位論文的全部或部分內(nèi)容編入有關(guān)數(shù)據(jù)庫進行檢索，可以采用影印、縮印或掃描等復制手段保存和匯編本學位論文。作者簽名： 日期： 年 月 日導師簽名： 日期： 年 月 日不同摻雜濃度對 Al2O3:Cr 光電特性的影響摘 要氧化鋁陶瓷具有絕緣、高機械強度、耐高溫的性質(zhì)，氧化鋁也可做成透明陶瓷、生物惰性陶瓷等功能材料。研究發(fā)現(xiàn)3組樣品都顯示出上轉(zhuǎn)換發(fā)光特性；Cr 3+摻雜濃度越高，樣品的熒光發(fā)射強度越低；在400～500nm激發(fā)波長范圍內(nèi)，%樣品共測得 5個發(fā)射峰，其中691nm處的發(fā)射峰最尖銳，%樣品也在691nm處測得發(fā)射峰， %樣品在220～320nm激發(fā)波長范圍內(nèi)在356nm和709nm處有發(fā)射峰；提高Cr 3+的摻雜濃度可降低Al 2O3的燒結(jié)溫度；燒結(jié)后樣品的致密度在 %的摻雜濃度處最??；摻雜濃度對晶面間距的影響甚微；隨著摻雜濃度的增加，樣品的平均電阻率呈逐漸降低的趨勢。關(guān)鍵詞：Al 2O3陶瓷；Cr摻雜；濃度；固相燒結(jié)法；光電特性The Influence of Various Doping Concentration on Photoelectric Properties of Al2O3: CrAbstractAlumina ceramics has high mechanical strength, insulation, high temperature resistant properties, also can make it as function