Умови спікання та їх вплив на механічні властивості оксиду алюмінію (α-Al2O3)

Стаття присвячена дослідженню впливу умов спікання на оксид алюмінію, отриманого шляхом природного спікання. Нанопорошок, використаний як вихідний матеріал, був α -оксидом алюмінію (α-Al2O3), отриманим від Bai-kowski (Baikalox-BMA15, Франція), із чистотою 99,99 % і середнім розміром частинок 150 нм. Для приготування шликера використовувався вологий процес, при цьому 24 години сприяли деагломерації 50 г порошку оксиду алюмінію. Щоб усунути потенційне забруднення, шликер був відлитий у ПВХ-форми та розміщений на підкладці з оксиду алюмінію. Комплексний цикл сушіння був ретельно проведений, щоб зменшити ймовірність розтріскування. Це включало такі етапи, як кип’ятіння води, силікагель, висушування середовища, обробка в печі та, нарешті, піч. Щоб звести нанівець вплив органічних добавок і залишкових газоподібних форм, шликер пройшов процес роз’єднання при 600 °C. Процес спікання виконувався при змінних температурах від 1200-1500 °C, з інтервалами 100 °C, і тривалістю витримки 1 год. і 3 год. Пристрій Grindo-Sonic застосовувався для вимірювання модуля Юнга за допомогою динамічного методу, тоді як механічна міцність була визначена за допомогою випробування на вигин у чотирьох точках. Зразки, спечені протягом 3 годин і 1 години, продемонстрували міцність на розрив 352 і 641 МПа і від 164 до 528 МПа відповідно. Крім того, пористі зразки виготовляли з використанням 5 % пшеничного крохмалю як пороутворювача. Пористість протягом 1 години та 3 годин змінювалася між 0,01 %-0,18 % та 0,01 %-0,1 % відповідно, тоді як для пористих зразків пористість коливалася в межах 0,1 %-0,35 %. Результати показали, що зразки, спечені протягом часу витримки 3 години, були щільнішими, ніж ті, спечені протягом 1 години. 100 % щільність зразка була досягнута при 1400 °C протягом 3 годин. Аналіз показав, що більша тривалість витримки 3 години призвела до кращих механічних властивостей.