Fe-Al-,2-O-,3-金屬陶瓷選擇性還原制備工藝研究.pdf

1、應用于功能材料領域的金屬陶瓷，對組分和顯微結構的要求不同于結構材料。金屬陶瓷磁性材料集鐵磁金屬相優(yōu)異的磁性能和陶瓷相的高電阻率于一身，是很好的軟磁材料，可以滿足微波介質(zhì)的要求，即高電阻率、高磁導率、高飽和磁化強度、適當?shù)母飨虍愋詧觥Ｓ捎谝缶哂懈叩碾娮杪?，金屬顆粒必須被電絕緣的陶瓷基體所隔絕，對制備技術提出了新的要求。 以Fe-Al2O3為研究對象，本文提出了一種選擇性還原方法制備高電阻率塊體金屬陶瓷。這種方法的思路是：首先制備

2、致密的Fe-Al-O單相固溶體，然后對其在還原性氣氛下進行熱處理，熱力學不穩(wěn)定的鐵元素被還原，析出為單質(zhì)鐵顆粒，并分散于Al2O3基體中。 利用XRD、TEM研究了室溫普通高能球磨、冷凍球磨、溶膠-凝膠法所制備粉體以及燒結體的物相及微觀組織。單相固溶體可以在粉體制備過程，也可以在燒結過程中形成。Fe2O3與γ-Al2O3在室溫球磨時很難形成固溶體，而球磨Fe2O3與α-Al2O3及溶膠-凝膠法可以得到固溶體。利用冷凍球磨可以高效

3、得由Fe、Al2O3混合粉末制備單相固溶體。使用單相固溶體粉體的意義在于，由于不需要燒結時形成固溶體，可以降低燒結溫度、采用快速燒結，從而減小燒結體的晶粒度。 對致密單相固溶體進行了選擇性還原，利用XRD、TEM、XPS研究了還原氣氛、溫度、時間等工藝參數(shù)，以及均勻化預處理對還原產(chǎn)物的物相和微觀組織的影響。使用振動樣品磁強計（VSM）測試了不同還原條件下試樣的矯頑力、飽和磁化強度等磁性能參數(shù)，并對選擇性還原機理進行了初步探討。