氧化铝陶瓷的添加剂

　　氧化铝陶瓷在固相烧结中，少量添加剂（又称烧结助剂）可与主晶相形成固溶体促进缺陷增加；在液相烧结中，添加剂能改变液相的性质（如黏度、组成等），从而起到促进烧结的作用。

　　①氧化铝陶瓷添加剂与烧结主体形成

　　氧化铝陶瓷固溶体当添加剂与烧结主体的离子大小、晶格类型及电价数接近时，它们能互溶形成固溶体，致使主要晶相的品格发生畸变，缺陷增加，便于结构单元移动而促进烧结。

　　一般地说它们之间形成有限置换型固溶体更有助于促进烧结。添加剂离子的电价和半径与烧结主体离子的电价、半径相差愈大，则晶格畸变程度愈大，促进烧结的作用也愈明显。

　　例如A1203烧结时，加入3%Cr203形成连续固溶体，可以在1860。C烧结，而加入1%-2%的-ri02时，只需在1600℃左右就能其致密化。

　　②氧化锆陶瓷添加剂与烧结主体形成液相添加剂与烧结体的某些组分生成液相

　　由于液相中扩散传质阻力小、流动传质速度快，因而降低了烧结温度和提高了坯体的密度。例如在制造95%A1203材料时，一般加入Ca0、Si02，在n(CaO)/n(Si02)一1时，由于生成CaO-AIz03-Si02液相，而使材料在1540℃即能烧结。

　　③氧化铝陶瓷添加剂与烧结主体形成化合物在烧结透明的A1203制品时

　　为抑制二次再结晶，消除晶界上的气孔，一般加入Mg0，在高温下形成镁铝尖晶石(MgA1304)，抑制晶界移动速率，充分排除晶界上的气孔，显著促进坯体致密化。

　　④氧化铝陶瓷添加剂阻止多晶转变2r02由于有多晶转变

　　体积变化较大而使烧结发生困难，当加入5%Ca0以后，Ca2+进行晶格置换2r4+，由于电价不等而生成阴离子缺位固溶体，同时抑制晶型转变，使致密化易于进行。

　　⑤氧化铝陶瓷添加剂起扩大烧结范围的作用加入适当添加剂能扩大烧结温度范围

　　给工艺控制带来方便例如锆钛酸铅材料的烧结温度范围只有20-40。C，如加入适量Laz03和NbzOs以后，烧结温度范围可以扩大到80fC。

　　必须指出的是添加剂只有加入量适当时才能促进烧结，如不恰当地选择添加剂或加入量过多，反而会引起阻碍烧结的作用，因为过多量的添加剂会妨碍烧结相颗粒的直接接触，影响传质过程的进行。

　　氧化铝陶瓷烧结时添加剂种类和数量对烧结活化能的影响。加入2%氧化镁使A1203烧结活化能降低到400kj/mol，比纯A1203活化能500kj/mol低，因而促进烧结过程。而加入5%Mg0时，烧结活化能升高到545kj/mol，则起抑制烧结的作用。

　　不同种类的添加剂对A1203烧结活化能的影响。烧结时加入何种添加剂，加入量多少较合适，目前尚不能完全从理论上解释或计算，还应根据材料性能要求通过试验来决定。