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活性氧化铝球的化学吸附过程是一个不可逆的吸附过程,较难解析,并且在解析过程发生的同时,会伴有化学变化的产物析出,其吸附过程的吸附热与化学反响热类似,大多为放热过程。因整个吸附过程需求活化能,一般化学吸附需求在较高的温度条件下才能进行。
活性氧化铝因其具有比表面积大、孔结构可调、吸附性能好、表面具有酸性和热稳定性好等优点,作为吸附剂、净水剂、催化剂及催化剂载体等。
表面粗糙的颗粒比表面积或表面能相对大,所以其烧结驱动力大、易烧结、烧结密度大、孔洞小而少。表
面光滑的粒状颗粒,此颗粒比表面积或表面能比较小,因此其烧结驱动力较小、不易烧结,陶瓷的烧结密度比
较低,空洞大而多。板状颗粒与粒状颗粒相比,比表面积大、烧结驱动力大、易烧结。陶瓷的烧结密度较大,由小硬团聚体和无团聚体组成的坯体相比,气孔率大、生坯密度小,陶瓷的密度也小,陶瓷的烧结密度较低
助烧剂
合适的助烧剂降低烧结温度,改善陶瓷的显微结构,提高力学性能,进而提高瓷球的耐磨性。助烧剂的品质包括数量、物相组成、化学组成和细度等。助烧剂一般采用SiO2-CaO-MgO三元系统进行配方。应尽量避免使用在高温下放出气体和发生相变的助烧剂,以免产生新的缺陷,而影响产品的致密化和合格率,降低产品的竞争力。
烧结制度
过高的烧结温度和过长的保温时间都会促进三氧化二铝晶体生长,液相量增加,这样不但强度下降,耐磨性
也会减弱。当然温度太低、烧结密度降低,瓷球的耐磨性下降。如果烧结温度不合适,即使三氧化二铝含量高,耐磨性也不一定好,关键取决于瓷球的物相组成和显微结构。采用低温快烧技术,可获得显著的节能效益,同时可抑制氧化铝瓷球的晶粒长大,有利于改善产品强度、韧性,从而提高瓷球的耐磨性。助烧剂影响低温快
烧,一般采用SiO2-CaO-MgO三元系统的配方。
研究者在采用适当的添加剂降低烧结温度和提高耐磨性方面进行了大量的研究,取得了重要进展。在平均1-1.5微米的三氧化二铝中添加18%-20%的Y-PSZ,在1650℃下烧制1h,其相对烧结密度达98.8%,磨损率仅为通常95瓷球的1/5-1/8。三氧化二铝转化率合适的粉体是极其重要的,转化率高低对氧化铝瓷球的质量影响很大。若三氧化二铝转化率高,它的煅烧温度相对较高,物料的硬度大增加了粉体的研磨难度,而且烧结活性小,若提高烧结温度,不但增加成本还会出现晶粒长大,不利于形成均匀的显微结构,耐磨性反而下降。若三氧化二铝转化率低,它的煅烧温度相对较低,物料的硬度减弱,研磨相对容易,烧结活性大,但由于晶型转变制品产生收缩更大,造成瓷球的开裂。 [5]
应用