中國粉體網(wǎng)訊 先進(jìn)陶瓷材料的性能在一定程度上是由其顯微結(jié)構(gòu)來決定，而顯微結(jié)構(gòu)的優(yōu)劣取決于制備工藝過程。先進(jìn)陶瓷的制備工藝過程主要由粉體制備、成型和燒結(jié)等主要環(huán)節(jié)組成。在三個環(huán)節(jié)中，粉體制備是基礎(chǔ)，若基礎(chǔ)的粉體質(zhì)量不高，即使在成型和燒結(jié)時做出再大的努力，也難以獲得理想的顯微結(jié)構(gòu)和高質(zhì)量的先進(jìn)陶瓷產(chǎn)品。
粉體性能的優(yōu)劣將直接影響到成型和燒結(jié)的質(zhì)量。例如，粉體顆粒粗大、團(tuán)聚嚴(yán)重、流動性差，無論通過何種成型方法，也難以得到質(zhì)地均勻、缺陷少、致密度高的素坯，這樣的素坯必然導(dǎo)致燒結(jié)溫度狹窄，使燒結(jié)條件難以控制，不可能制得顯微結(jié)構(gòu)均勻、致密度高、內(nèi)部缺陷少、外部平整的燒結(jié)體。所以粉體的優(yōu)劣對先進(jìn)陶瓷材料的性能至關(guān)重要。
以氧化鋁陶瓷為例，湖南大學(xué)陶瓷研究所所長肖漢寧教授講過，制備高性能氧化鋁陶瓷的關(guān)鍵在于其原料粉體的純度、顆粒形貌及粒徑分布。例如，制備透明氧化鋁陶瓷的原料為純度高達(dá)99.99％、粒徑小于100nm的高純超細(xì)粉，而藍(lán)寶石晶體生長則要求原料的純度達(dá)到99.999％。
目前國內(nèi)高純氧化鋁粉體雖已進(jìn)入產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)階段，但因生產(chǎn)工藝和設(shè)備的不穩(wěn)定以及試驗研究和生產(chǎn)應(yīng)用的脫節(jié)，在批次穩(wěn)定性、粉體粒徑分布以及微量元素脫除等方面與國外相比依然存在不小的差距，高品質(zhì)的透明氧化鋁陶瓷和藍(lán)寶石晶體所用氧化鋁原料仍需大量從國外進(jìn)口。
性能穩(wěn)定的粉體原料對于制備高性能氧化鋯陶瓷來說依然是關(guān)鍵。肖漢寧教授講過，PSZ陶瓷常以3％氧化釔穩(wěn)定的氧化鋯納米粉體為原料，該氧化鋯納米粉一般采用化學(xué)共沉淀法制備，平均粒徑為20~40ｎｍ，因活性高，很容易團(tuán)聚。解決氧化鋯納米粉體的團(tuán)聚問題是制備結(jié)構(gòu)均勻、性能穩(wěn)定氧化鋯陶瓷的關(guān)鍵。
目前國產(chǎn)氧化鋯納米粉體與日本TOSOH生產(chǎn)的同類產(chǎn)品相比，在產(chǎn)品批次穩(wěn)定性、粉體形貌和粉體團(tuán)聚狀態(tài)以及耐老化性能等方面仍存在較大差距；此外粉體的結(jié)晶度也有明顯差異。
除了氧化物陶瓷，先進(jìn)的碳化物、氮化物陶瓷的優(yōu)異性能也都依賴于原料粉體的性能。一般來講，先進(jìn)陶瓷對粉體原料的特性有以下的要求：
1）化學(xué)組成精確。這是一個最基本的要求，對先進(jìn)陶瓷而言，化學(xué)組成直接決定了產(chǎn)品的晶相和性能。
2）化學(xué)組成均勻性好。即化學(xué)組成分布均勻一致，如果化學(xué)組分不均勻?qū)䦟?dǎo)致局部化學(xué)組成的偏離，進(jìn)而產(chǎn)生局部相的偏析和顯微結(jié)構(gòu)的差異和異常，同時導(dǎo)致最后燒結(jié)體性能的下降。
3）純度高。要求粉體中雜質(zhì)含量低，特別是有害的雜質(zhì)含量要盡量的低，因為雜質(zhì)的存在將會影響到粉體的工藝性能和燒結(jié)體的物理、化學(xué)性能。
4）適當(dāng)小的顆粒尺寸。顆粒尺寸適當(dāng)小可以降低燒結(jié)溫度和有效降低燒結(jié)體的顆粒尺寸，同時能滿足陶瓷材料的要求小于臨界尺寸。
5）球狀顆粒，且尺寸均勻單一。球形顆粒的流動性好，顆粒堆積密度高，氣孔分布均勻，從而在成型與燒結(jié)致密化過程中可對晶粒的生長和氣孔的排除與分布進(jìn)行有效的控制，以獲得顯微結(jié)構(gòu)均勻、性能優(yōu)良、一致性好的產(chǎn)品。
6）分散性好，團(tuán)聚少。盡量減少軟團(tuán)聚和硬團(tuán)聚。
在“2019第二屆新型陶瓷技術(shù)與產(chǎn)業(yè)高峰論壇”（8月27-28日，長沙）即將舉辦之際，中國粉體網(wǎng)小編特將本網(wǎng)此前發(fā)布的特種陶瓷粉體相關(guān)的文章做了以下匯總，期望能夠引起業(yè)界對陶瓷粉體技術(shù)的重視。
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小編從本次論壇組委會獲悉，以下特邀嘉賓的報告將以“陶瓷粉體”為主題：
中科院理化技術(shù)研究所李江濤研究員：
《燃燒合成陶瓷粉體以及基于高溫潤濕性的陶瓷制品研發(fā)》
濟(jì)南大學(xué)侯憲欽教授：
《氧化鋁粉料的低成本超細(xì)研磨新技術(shù)》
東華大學(xué)張國軍研究員：
《國內(nèi)外陶瓷粉體的內(nèi)稟特性與燒結(jié)活性分析》
參考資料：
肖漢寧等.工程陶瓷的技術(shù)現(xiàn)狀與產(chǎn)業(yè)發(fā)展
劉欣.氧化鋁基復(fù)相陶瓷的制備工藝及性能研究
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