分析99氧化鋁陶瓷加工硬度與加工脆性
陶瓷有一個共同點，那就是它們很硬，但是很脆，所以很難加工。99氧化鋁陶瓷是指氧化鋁含量高于99%的工程陶瓷。按照規(guī)定，99氧化鋁陶瓷具有高硬度、高強度、低膨脹系數(shù)、絕緣性、耐磨性和耐腐蝕性，廣泛應(yīng)用于機械制造、航空航天、精密儀器、石油化工等領(lǐng)域。
氧化鋁陶瓷部件通常通過等靜壓燒結(jié)形成。因為燒結(jié)經(jīng)常導(dǎo)致變形和收縮，所以通常需要進一步精整以確保零件的尺寸精度和形狀精度。然而，氧化鋁陶瓷一般具有較大的彈性模量、較高的硬度、較高的脆性和較強的裂紋敏感性。因此，加工難度主要表現(xiàn)在加工硬度和脆性上。
AL203主要有三種晶型:α、β和γ，其中α-AL203晶型穩(wěn)定，在1300℃時I3和γ晶體幾乎完全轉(zhuǎn)變?yōu)棣辆w。在α-AL203的晶體形式中，鋁離子和氧離子形成的原子鍵主要是共價鍵、離子鍵或它們的混合鍵。因此，原子間的結(jié)合能很高，具有很強的方向性，這表現(xiàn)在材料的脆性、小塑性變形和易開裂。
它的硬度相當(dāng)于硬質(zhì)合金，比鋼高幾倍。高純氧化鋁陶瓷的密度一般可達3980(Kg-m4)，抗拉強度可達260(MPa)，彈性模量在350-400(GPA)之間，抗壓強度為2930(MPa)，特別是硬度可達99HRA。
氧化鋁陶瓷的微觀結(jié)構(gòu)通常為等軸晶，是由離子鍵或共價鍵組成的多晶結(jié)構(gòu)，因此斷裂韌性較低。在外載荷的作用下，應(yīng)力會在陶瓷表面產(chǎn)生細小裂紋，裂紋會迅速擴展并發(fā)生脆性斷裂。因此，在氧化鋁陶瓷的切割過程中，經(jīng)常會出現(xiàn)裂紋，即陶瓷表面出現(xiàn)小裂紋。
