La cerámica de alúmina se sinteriza a una temperatura de 1450~1800℃, que contiene óxido de aluminio como materia prima principal y 6~30% de aditivos de sinterización, como arcilla, MgO, CaO, TiO.

Cuanto más puras sean las cerámicas de alúmina , mejor rendimiento se puede obtener, sin embargo, la fabricación de cerámicas de alúmina también se vuelve más difícil con el aumento de la proporción de óxido de aluminio.

La cerámica de alúmina pura se puede usar hasta una temperatura de 800 ℃ y muestra el rendimiento de resistencia mecánica más alto entre todas las cerámicas de óxido, además, la conductividad térmica es alta y la resistencia al choque térmico es fuerte.

Varios métodos de sinterización de cerámica de alúmina.

• Sinterización a presión atmosférica

La sinterización a presión atmosférica de cerámica de alúmina se refiere al proceso en el que los cuerpos verdes de alúmina se sinterizan a presión ordinaria.

Este método de sinterización requiere una alta temperatura del horno, lo que significa altos requisitos del horno y un gran desperdicio de energía.

• Sinterización por prensado en caliente

La temperatura de sinterización requerida del método de sinterización por prensado en caliente es más baja que la de la sinterización a presión atmosférica. Además, la densidad de los productos cerámicos de alúmina sinterizada teóricamente puede alcanzar hasta el 99 % después de la sinterización por prensado en caliente.

Este método de sinterización es comparativamente fácil de lograr porque consiste en llenar el polvo en moldes directamente o principalmente aplica un proceso de preformado.

• Sinterización en campo eléctrico

En este método de sinterización se reconoce generalmente que los cuerpos verdes de cerámica de alúmina se sinterizan en un campo eléctrico de corriente continua (CC) durante todo el proceso.

• Sinterización a ultra alta presión

La sinterización a ultra alta presión se refiere al proceso en el que los cuerpos verdes de cerámica de alúmina se sinterizan a la presión requerida de más de varias docenas de gigapascales (GPa).

• Sinterización en atmósfera

Este método sirve principalmente para los productos cerámicos de alúmina que son difíciles de sinterizar al aire.

Para evitar que los productos se oxiden, se sugiere que la cámara del horno se llene con los gases adecuados para crear la atmósfera necesaria en la que se pueda completar el proceso de sinterización.

Tres etapas de horno de sinterización.

• Etapa de calentamiento de la temperatura del horno

Es crucial controlar la temperatura del horno en esta etapa. El cuerpo verde de la cerámica de alúmina se contrae debido al aumento continuo de la temperatura del horno, pero su densidad y resistencia básicamente no cambiarán. Sin embargo, se encuentra que el tamaño de grano cristalino en realidad se alteró cuando se observó al microscopio.

Durante la etapa de calentamiento de la temperatura del horno, el cuerpo verde de la cerámica de alúmina tiene una alta probabilidad de agrietarse a medida que se evaporan la humedad y el aglutinante, por lo que es particularmente importante controlar la temperatura del horno en un rango adecuado.

• Etapa de mantenimiento de la temperatura del horno

Durante esta etapa del proceso de sinterización, aunque la temperatura del horno cambia ligeramente, la contracción del cuerpo verde cerámico continúa y el cambio de su densidad es evidente.

Bajo la observación microscópica de los granos cristalinos, el tamaño del grano no cambia claramente y el estado de los granos se convierte en desunión entre partículas, por lo que los poros se vuelven más pequeños.

Además, el agrietamiento y deformación de los cuerpos verdes cerámicos de alúmina se mantienen durante toda la etapa debido al cambio evidente de su volumen.

• Etapa de enfriamiento del horno

La etapa final del proceso de sinterización es la etapa de enfriamiento del horno, que muestra un gran cambio en la temperatura del horno. Además, la densidad del cuerpo verde cerámico obviamente también cambia en esta etapa.

Se puede observar un crecimiento dramático del grano sin importar la observación microscópica o visual. Los vacíos entre los granos se reducen y se forman muchos poros individuales, por lo que aparecen numerosos poros en la superficie del grano.