【正文】 76。C 時保溫 1h； 100～ 350176。以下排膠曲線供參考： 0～ 100176。坯片的大小、厚薄不同，排膠升溫曲線不相同。整形的作用是使坯片排除一定的水分和黏合劑，獲得平整的外形和初步的定形。C/min 的速度升溫，至 250176。整形在烘箱中 進行。 干壓坯件的排膠工藝。排除黏合劑的工藝稱為排膠。 排膠 Al2O3 陶瓷成型時多采用有機黏合劑，在煅燒時，有機黏合劑從固態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)橐簯B(tài)或氣態(tài)，從坯體中排出。加壓速度過快會導(dǎo)致坯體分層，表面致密中間松散，甚至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(yīng)注意以下工藝問題： 第 7 頁 共 19 頁 1) 加壓方式。干壓常用黏合劑有石蠟，酚醛清漆，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(yīng)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(fēng)分離器吸入料斗。加壓造粒的工藝條件是：預(yù)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(yīng)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(yù)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，?1 圖 31 行星磨原理 ?2 第 6 頁 共 19 頁 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(dāng)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(yīng)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(yù)期的細度，需加入助磨劑，常用的有油酸和 第 5 頁 共 19 頁 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(yīng)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 (31) 式中， n 為球磨機轉(zhuǎn)速 (r/min)； D 為球磨罐的內(nèi)徑 (m)。但當(dāng)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(yīng)并揮發(fā)掉。 αAl2O3 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， γAl2O3 開始轉(zhuǎn)變?yōu)?αAl2O3。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(yù)合成、煅燒等，以制成符合要求的化學(xué)組成或晶體結(jié)構(gòu)的原料。稱量時應(yīng)盡量做到迅速、準(zhǔn)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(zhǔn)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(yù)合成的化合物化學(xué)計算式計算原料配比，一種是從瓷料預(yù)期的化學(xué)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 TiO Cr2O MnO2 等。 γAl2O3 的禁帶寬度為 ，接近半導(dǎo)體的禁帶寬度； αAl2O3 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(xué)式為 Na2O?11Al2O3，密度 。在自然界中 γAl2O3 不存在。 γAl2O3 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。 Al2O3 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(xué)高溫傳感方面表現(xiàn)出較強的應(yīng)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(dǎo)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?zé)犭娕继坠艿?。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(yīng)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 Cr3+摻雜濃度這一變量，采用固相燒結(jié)法制備 3組濃度分別為 %、 %、 %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 Al2O3陶瓷的光學(xué)性能和電學(xué)性能的影響。 20xx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 Cr3+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：Al2O3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Cr3+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(dāng)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(xué)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，采用固相燒結(jié)法制備了 3組濃度分別為 %、 %、 %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(xué)、電學(xué)性能的影響。 涉密論文按學(xué)校規(guī)定處理。 作者簽名： 日期： 年 月 日 學(xué)位論文版權(quán)使用授權(quán)書 本學(xué)位論文作者完全了解學(xué)校有關(guān)保留、使用學(xué)位論文的規(guī)定，同意學(xué)校保留并向國家有關(guān)部門或機構(gòu)送交論文的復(fù)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(biāo)明。 作者簽名： 日 期： 學(xué)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(dǎo)師的指導(dǎo)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(20xx)29250 密 級：公 開 編 號： 20xx033040 成都信息工程學(xué)院 學(xué)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(xué)位專業(yè)： 應(yīng)用物理學(xué) 申請學(xué)位類別： 工學(xué)學(xué)士 指導(dǎo)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(dǎo)教師的指導(dǎo)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(biāo)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(xué)位或?qū)W歷而使用過的材料。 作 者 簽 名： 日 期： 指導(dǎo)教師簽名： 日 期： 使用 授權(quán)說明 本人完全了解 大學(xué)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(xué)校要求提交畢業(yè)設(shè)計（論文）的印刷本和電子版本；學(xué)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(xué)校可以采用影印、縮印、數(shù)字化或其它復(fù)制手段保存論文；在不以贏利為目的前提下，學(xué)?？梢怨颊撐牡牟糠只蛉績?nèi)容。除了文中特別加以標(biāo)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(dān)。本人授權(quán) 大學(xué)可以將本學(xué)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(fù)制手段保存和匯編本學(xué)位論文。 作者簽名： 日期： 年 月 日 導(dǎo)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； Cr3+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)，