低压过滤成型与烧结制备超高密度Al2O3细晶陶瓷的技术突破及其性能研究

来自材料科学领域的研究人员通过采用高固含量浆料（55 vol%）与低压过滤成型技术（0.4 MPa），成功解决了亚微米氧化铝粉末因高比表面积导致的致密化难题。该研究制备出相对密度达99.97%、平均晶粒尺寸仅0.70 μm的Al2O3陶瓷，其抗弯强度达631 MPa，硬度为18.5 GPa，为低温烧结高性能细晶陶瓷提供了新策略。

　　

通过压力过滤与烧结技术实现超高密度氧化铝（Al₂O₃）生坯的制备，是获得低温烧结细晶陶瓷的关键。然而，亚微米粉末因高比表面积难以实现高密度填充。本研究采用超细α-氧化铝粉末（d₅₀ = 180 nm）与低分子量分散剂（CE-64）制备出固含量达55 vol%、粘度仅0.40 Pa·s的浆料，经0.4 MPa压力过滤后成型。脱脂（750°C）后的生坯相对密度达67.4%，较未加压样品提升0.9%。在1300°C常压空气中烧结后，陶瓷相对密度高达99.97%，平均晶粒尺寸为0.70 μm，抗弯强度达631 MPa，硬度为18.5 GPa。这表明通过高固含量浆料与低压过滤成型技术的结合，可在简化烧结条件下制备出高性能细晶氧化铝陶瓷。