專利名稱：向多晶氧化鋁陶瓷中摻雜的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種陶瓷的制造方法，特別是涉及向多晶氧化鋁陶瓷中添加少量輔料的方法。
技術(shù)背景在高強度氣體放電燈中，采用半透明多晶氧化鋁(PCA)作電弧管材料。PCA的生產(chǎn)工藝包括如下基本步驟混料、成型及預(yù)致密化、固相燒結(jié)。其中混料是加入添加劑、粘結(jié)劑及其它有利于成型的化學(xué)品，如分散劑，消泡劑，潤滑劑等。我們多以高純超細氧化鋁粉為原 料，配以適量的稀土化合物，加水球磨成漿料的方式完成混料的。生產(chǎn)陶瓷放電管時，為了 得到更均勻的晶粒，在氧化鋁粉中還需添加氧化鎂。由于陶瓷金鹵燈的放電管內(nèi)有金屬鹵化 物，而它會與氧化鎂產(chǎn)生反應(yīng)，影響燈的壽命、光效等，所以在添加時量要盡可能的少，當(dāng)我們摻加的雜質(zhì)少于250PPM時，用上述方法很難將其均勻的混合起來，燒制出來的效果往往 達不到預(yù)定要求。發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種向多晶氧化鋁陶瓷中添加輔料的方法，可使添加的材 料在陶瓷中分布更均勻，得到性能更優(yōu)的產(chǎn)品。為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案一種向多晶氧化鋁陶瓷中摻雜的方法， 包括以下步驟a) 先將氧化鋁產(chǎn)品成型后進行初燒，溫度在900。C 125(TC，時間1 2個小時；b) 然后將成型初燒過的氧化鋁產(chǎn)品和待添加的雜質(zhì)放在一起加熱但不直接接觸，加熱溫 度80(TC 150(TC，時間2 5個小時，使雜質(zhì)受熱變成蒸汽，均勻地布滿在氧化鋁產(chǎn)品上5c) 最后將附有雜質(zhì)的氧化鋁產(chǎn)品進行第三次高燒，溫度170(TC 200(TC，時間10 12 個小時。本發(fā)明采用蒸汽摻雜的方法，可以使雜質(zhì)的分布更加均勻，特別適用于摻加少量雜質(zhì)。與 以往的漿料混合摻雜方式相比，它還具有可以機械化生產(chǎn)，速度快、產(chǎn)量大等優(yōu)點。作為對上述方法的改進，步驟b)中的待添加的雜質(zhì)置于一個半封閉容器內(nèi)，該半封閉容 器內(nèi)還設(shè)有一個帶孔容器，所述氧化鋁產(chǎn)品置于該帶孔容器內(nèi)。這樣既可以將固態(tài)的雜質(zhì)與 氧化鋁產(chǎn)品隔離，又能使雜質(zhì)變成蒸汽后可以均勻地布滿在氧化鋁產(chǎn)品上。


下面結(jié)合附圖和具體實施方式
對本發(fā)明作進一步詳細說明。 圖1是本發(fā)明摻雜方法使用的一種容器結(jié)構(gòu)。圖2是本發(fā)明摻雜方法與現(xiàn)有槳料混合法制得的多晶氧化鋁陶瓷晶粒大小的分布圖表。
具體實施方式
本發(fā)明的摻雜方法是，先將氧化鋁產(chǎn)品成型后進行初燒，增加機械強度，初燒溫度在900 'C 125(TC，時間1 2個小時；然后將成型初燒過的氧化鋁產(chǎn)品放在一個圖1所示的帶孔容 器2中，再將它放置在一個半封閉的容器l中，半封閉的容器l里面放置著需要添加的雜質(zhì)， 并散布在帶孔容器2的四周，此時雜質(zhì)和產(chǎn)品因帶孔的容器2而隔離開，然后將它們一起送 至高溫爐中進行加熱，加熱溫度在80(TC 150(TC,時間2 5個小時，此過程中雜質(zhì)受熱變 成蒸汽，通過小孔，均勻地布滿在產(chǎn)品上；再將附有雜質(zhì)的氧化鋁產(chǎn)品進行第三次高燒，此 時溫度在nO(TC 200(TC，時間10 12個小時，雜質(zhì)完全融合其中，得到需要的多晶氧化鋁 陶瓷產(chǎn)品。該方法省去了很多成型前期復(fù)雜的準(zhǔn)備工作，摻雜也更加簡單更加均勻，生產(chǎn)更加機械化， 可以有效地提高生產(chǎn)速度，加大產(chǎn)量。將本發(fā)明的蒸汽摻雜法與現(xiàn)有的漿料混合法制成的下表是兩種摻雜方法制成多晶氧化鋁陶瓷放電管的晶粒大小進行統(tǒng)計對比，如圖2所示，其橫座標(biāo)表示晶粒大小(Pm),縱座標(biāo)表示出現(xiàn)的頻率。由圖2可以看出，采用蒸汽摻雜法得到的陶瓷管晶粒大小分布比較均勻，采用漿料混合法 得到的陶瓷管晶粒大小分布相對比較分散，這也說明采用本發(fā)明的蒸汽摻雜法可以使雜質(zhì)的 分布更加均勻，從而提高產(chǎn)品的性能。
權(quán)利要求
1.一種向多晶氧化鋁陶瓷中摻雜的方法，包括以下步驟a)先將氧化鋁產(chǎn)品成型后進行初燒，溫度在900℃～1250℃，時間1～2個小時；b)然后將成型初燒過的氧化鋁產(chǎn)品和待添加的雜質(zhì)放在一起加熱但不直接接觸，加熱溫度800℃～1500℃，時間2～5個小時，使雜質(zhì)受熱變成蒸汽，均勻地布滿在氧化鋁產(chǎn)品上；c)最后將附有雜質(zhì)的氧化鋁產(chǎn)品進行第三次高燒，溫度1700℃～2000℃，時間10～12個小時。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的向多晶氧化鋁陶瓷中摻雜的方法，其特征是步驟b)中的待添加 的雜質(zhì)置于一個半封閉容器(1)內(nèi)，該半封閉容器(1)內(nèi)還設(shè)有一個帶孔容器(2)，所 述氧化鋁產(chǎn)品置于該帶孔容器(2)內(nèi)。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種向多晶氧化鋁陶瓷中摻雜的方法，包括以下步驟先將氧化鋁產(chǎn)品成型后進行初燒，溫度在900℃～1250℃，時間1～2個小時；然后將成型初燒過的氧化鋁產(chǎn)品和待添加的雜質(zhì)放在一起加熱但不直接接觸，加熱溫度800℃～1500℃，時間2～5個小時，使雜質(zhì)受熱變成蒸汽，均勻地布滿在氧化鋁產(chǎn)品上；最后將附有雜質(zhì)的氧化鋁產(chǎn)品進行第三次高燒，溫度1700℃～2000℃，時間10～12個小時。本發(fā)明采用蒸汽摻雜的方法，可以使雜質(zhì)的分布更加均勻，特別適用于摻加少量雜質(zhì)。與以往的漿料混合摻雜方式相比，它還具有可以機械化生產(chǎn)，速度快、產(chǎn)量大等優(yōu)點。
文檔編號C04B35/10GK101157545SQ20071004643
公開日2008年4月9日 申請日期2007年9月26日 優(yōu)先權(quán)日2007年9月26日
發(fā)明者黃海杰 申請人:上海亞明燈泡廠有限公司