氧化鋁陶瓷加工難點(diǎn)分析

氧化鋁陶瓷的加工硬度：AL203主要有α、β、γ三種結(jié)晶形態(tài)，其中α-AL203結(jié)晶形態(tài)中穩(wěn)定，1300℃時(shí)I3和γ結(jié)晶幾乎完全轉(zhuǎn)變?yōu)棣两Y(jié)晶。在α-AL203結(jié)晶形態(tài)中鋁離子與氧離子形成的原子鍵多為共價(jià)鍵、離子鍵或是它們的混合鍵，因此原子間的結(jié)合能很高且具有很強(qiáng)的方向性，其具體表現(xiàn)為材料脆性大、塑性變形小、易產(chǎn)生裂紋；其硬度相當(dāng)于碳化物硬質(zhì)合金的硬度，比鋼高好幾倍，通常高純度氧化鋁陶瓷密度可達(dá)3980（Kg-m4），抗拉強(qiáng)度達(dá)260（MPa)，彈性模量在350-400（GPa）之間，抗壓強(qiáng)度為2930（MPa），特別是其硬度可達(dá)99HRA。99氧化鋁陶瓷強(qiáng)度、硬度有所降低，根據(jù)我們對(duì)實(shí)驗(yàn)樣件的測(cè)定，其常溫下硬度也達(dá)到70HRA。

氧化鋁陶瓷的加工脆性：通常情況下氧化鋁陶瓷的顯微組織為等軸晶粒，是由離子鍵或共價(jià)鍵所組成的多晶結(jié)構(gòu)，因此斷裂韌性較低，在外部載荷的作用下，應(yīng)力就會(huì)使陶瓷表面產(chǎn)生細(xì)微的裂紋，而裂紋則會(huì)快速擴(kuò)展而出現(xiàn)脆性斷裂，因此在氧化鋁陶瓷切削過程中，經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)崩豁現(xiàn)象，即在陶瓷表面出現(xiàn)崩裂的小豁口。出現(xiàn)崩豁現(xiàn)象的原因是：

（1）材料被切除部分和已加工表面分離是通過拉伸破壞引起，這不是正常切削的結(jié)果。

（2）崩碎切削變形帶來(lái)的龜裂一般是順著工件表面一直往下開裂的，此時(shí)，由于切削拉應(yīng)力將切削和相粘結(jié)的工件基體一起剝落而形成崩豁現(xiàn)象。需注意的是拉應(yīng)力越大，造成的崩豁現(xiàn)象就越嚴(yán)重，可能會(huì)導(dǎo)致整個(gè)工件的浪費(fèi)。