氧化鋁陶瓷是現代工程技術中應用Z廣泛的陶瓷之一，從貼近人們的日常廚具到高端的航天科技，都可以看到其低廉的成本和優異的性能。然而，盡管它們都是氧化鋁陶瓷，不同的應用對——仍有不同的要求。例如，在電子陶瓷中，99陶瓷和97陶瓷主要用作集成電路襯底。因為集成電路必須具有高度平坦和光滑的平面，所以為了確保襯底在被仔細拋光后具有非常高的表面光潔度，襯底本身必須足夠致密，并且晶粒尺寸應該很細，使得晶粒鍵合性能可以很好。
高密度帶來許多好處。例如，如果晶粒排列緊密，就能更好地承受外部載荷或腐蝕物質的腐蝕，不易形成破壞性的突破點。然而，獲得致密的氧化鋁陶瓷并不那么簡單。由于陶瓷材料的性能在很大程度上與其制造技術密切相關，因此有必要控制生產條件以獲得令人滿意的結果。具體需要注意什么地方，我們來看看下面。
原材料的選擇
選擇陶瓷粉末時，應特別注意純度。盡管有機雜質會在燒結過程中燃燒，但在致密化過程中會形成不規則的孔。然而，無機雜質可能在高溫下與陶瓷粉末反應或留在基體中形成微裂紋。這些微結構上的潛在缺陷會對氧化鋁陶瓷的致密化產生明顯的影響。因此，使用高純Al2O3粉末是制備性能優良的氧化鋁陶瓷的重要前提。
原材料的一致性成分
為了降低陶瓷坯體的燒結溫度，燒結前應在粉末中加入適當的添加劑，因此混合料的質量也是影響陶瓷燒結體的一個重要因素。如果混合不均勻，一些部分成分將偏離總比例，導致一些部分添加劑較少，氧化鋁難以在低溫下燒結，而熔點較低的地方有更多的添加劑，這易于液相和快速晶粒生長，Z終導致不均勻的微觀結構和低密度的產品。
原材料的粒度
通常，原料顆粒越細，燒結時間越短。這是因為顆粒越細，它們之間的接觸越緊密，燒結過程中的擴散路徑越短，燒結驅動力-表面能越大。然而，過細是不可接受的，因為過高的顆粒表面活性可能吸附雜質，導致粉末不純，同時，這將導致成型困難。因此，選擇用于生產高密度氧化鋁陶瓷的粉末通常在0.1um ~ 1um的范圍內。
氧化鋁坯體的形成
高密度的獲得在很大程度上受成型壓力的影響。為了確保高密度，成型壓力通常較高。目前，高性能氧化鋁陶瓷方法的成型主要包括等靜壓成型、注漿成型、熱壓成型、擠壓成型和壓延成型。
氧化鋁陶瓷的燒結
燒結是陶瓷制備的關鍵階段。由于Al2O3的強化學鍵，燒結只能在很高的溫度(一般為1800)下實現。然而，即使是普通的高溫燒結，燒結體的燒結性能也不能滿足人們的要求。為了降低生產成本，實現氧化鋁陶瓷的致密燒結，提高燒結體的性能，生產中采用了特殊的燒結方法。目前常用的燒結方法方法包括熱壓燒結、氣氛燒結、真空熱壓燒結等。
燒結助劑對氧化鋁燒結的影響
由于Al2O3原子間的化學鍵是共價鍵和離子鍵，結合能大，所以燒結過程中很難進行傳質。如果不摻雜燒結助劑，氧化鋁燒結溫度將高達1800。在如此高的燒結溫度下，晶粒長大將被促進，氣孔將難以消除，材料的機械性能將降低，氣密性將變得更差。這不僅增加了陶瓷的制備成本，而且不符合技術要求。
因此，通常在Al2O3中加入適當的燒結添加劑，以降低燒結溫度，改善氧化鋁陶瓷微觀結構，達到高密度和低孔隙率，從而提高其強度和韌性，進而達到在較低溫度下獲得性能優異的陶瓷的目的。添加劑一般可分為兩類：一類是與Al2O3形成固溶體，Al2O 3一般是變價氧化物，主要包括二氧化鈦、三氧化二鉻、三氧化二鐵和二氧化錳;二是能產生液相，降低燒結溫度，促進Al2O3的燒結，主要包括高嶺土，二氧化硅、氧化鈣、氧化鎂等。
