иллюстрировать

Каковы традиционные методы спекания для алюмооксидной керамики? Традиционные методы спекания не могут удовлетворить требованиям по получению прозрачной алюмооксидной керамики. К распространённым методам спекания, применяемым для получения прозрачной керамики, относятся: а) спекание в атмосфере и в вакууме, б) спекание при помощи горячего изостатического прессования и в) плазменное спекание с электрическим разрядом.

Каковы традиционные методы спекания для алюмооксидной керамики?

1. Атмосферное и вакуумное спекание

Алюмооксидная керамика, полученная методом спекания при атмосферном давлении, обычно содержит 1–3% остаточной пористости. Однако спекание в вакууме или в атмосфере может привести к образованию большого количества дефектов — кислородных вакансий — в заготовке из алюмооксида, ускорить диффузию ионов O²⁻ и повысить скорость уплотнения заготовки, что облегчает удаление остаточной пористости.

Технологический процесс спекания керамики из оксида алюминия: какие существуют методы спекания такой керамики?

2. Спекание при горячем изостатическом прессовании

Горячее изостатическое прессование (HIP) — это технологический процесс, сочетающий высокую температуру и высокое давление; температура нагрева достигает 2000℃. В качестве среды передачи давления используется инертный газ или азот под высоким давлением в закрытом сосуде, при этом рабочее давление может превышать 200 МПа. Под совместным воздействием высокой температуры и высокого давления удается устранить закрытые газовые поры, которые трудно ликвидировать при обычном спекании под атмосферным давлением, что позволяет получать высоко прозрачную алюмооксидную керамику субмикронного размера. Благодаря мелкозернистой структуре прозрачной алюмооксидной керамики, полученной этим методом, она обладает исключительными механическими свойствами.

3. Спекание с использованием разрядной плазмы

Спекание с помощью импульсной плазмы (SPS) заключается в загрузке порошка сырья в форму, изготовленную из графита или других материалов, и приложении определённой мощности спекания и давления прессования к порошку с использованием верхнего и нижнего пуансонов и электродов, находящихся под напряжением. Процесс спекания завершается за счёт искрового возбуждения, термопластической деформации и охлаждения. Благодаря способности быстро проводить спекание и добиваться уплотнения мелкозернистых керамических структур при относительно низких температурах, метод SPS в последние годы широко применяется для получения прозрачной алюмооксидной керамики.