氧化铝陶瓷为何要加添助剂？

氧化铝陶瓷有许多可圈可点的优势，例如高硬度，耐高温，耐磨、抗氧化等等，广泛应用于各工业领域。然而，氧化铝自身阳离子电荷多，半径小，离子键强的特点，导致其晶格能较大，扩散系数低，烧结温度高。一般纯氧化铝陶瓷的烧结温度在1700℃以上，这样高的烧结温度在工业上较难普遍实现，而且不利于降低成本，同时结构上也会有存在较多的缺陷，对氧化铝陶瓷的材料力学性能不利，为了促进氧化铝陶瓷致密化，降低烧结温度，一般在原料里引入添加剂来降低其烧结温度或改善其烧结性能。

添加剂的类型和特征

添加剂的作用机理与其离子半径和化合价有关。根据作用机理的不同，可以把添加剂分为２类：第一类是生成液相，这类添加剂如SiO2、MgO、CaO、SrO、BaO等碱土金属氧化物，在晶界形成低熔点的玻璃相，促进烧结，电性能良好，适于制备电子陶瓷；第二类是生成固溶体，这类添加剂如Cr2O3、Fe2O3、TiO2、MnO等，它们与氧化铝基体形成置换固溶体，降低烧结温度，同时降低陶瓷的体积电阻率，适于有力学要求的场合。

1、生成液相添加剂的作用机理：

第一类添加剂多为立方密堆积、NaCl型晶体结构。由于晶体结构的差异，它们在Al2O3中的“溶解度”极小，通过杂质聚集在晶界处的方式，减少了它们在基体中的含量，随着烧结的继续进行，晶界数量和面积减少，晶界处杂质的浓度相对增加，使晶界处的共溶温度下降，当达到一定极限，就成为液相，促进了烧结，提高了材料的密度。这种材料内部晶粒往往很大。

2、生成固溶体添加剂的作用机理：

这类添加剂如晶格类型与氧化铝一样或接近，Cr2O3、Fe2O3可与Al2O3形成无限置换固溶体，TiO2、MnO可与Al2O3形成有限置换固溶体，使晶格发生一定程度的畸变，而且由于这些化合物为变价化合物，可以活化晶格，降低烧结温度。