技术成熟度：实验室技术

转让方式：技术入股

预计投资资金(万元)：100-500万元

成果简述：1．简介：
陶瓷刚玉磨料因其硬度大、机械强度高、抗破碎性强、化学稳定性和热稳定性好、价格便宜等原因在磨料市场中占有较大份额。使用电熔法生产刚玉磨料的熔融温度要高达2200℃，存在能耗较高的问题；常规加热手段烧结时间长，加热效率较低，烧结效果较差。
本项目通过在Al2O3中加入适量添加剂，采用微波对Al2O3进行加热烧结，依靠Al2O3的自身吸收微波能量，具有升温速度快、能源利用率高、加热效率高、Al2O3内部同时均匀加热和安全卫生无污染等特点。微波烧结法制备陶瓷刚玉磨料能提高产品的均匀性和成品率，改善陶瓷刚玉磨料的微观结构和性能。
2．技术特点：
（1）引入适量复合烧结添加剂调节Al2O3的烧结特性，利用各添加剂的协同作用，可促进液相生成，加速物质传输，抑制Al2O3晶粒间的物质扩散，阻碍Al2O3晶粒的生长，得到晶粒较小的陶瓷刚玉磨料烧结体。
（2）利用微波加热对Al2O3进行烧结，使微波与Al2O3发生耦合产生热量，实现Al2O3内部零梯度均匀加热，加热至烧结温度实现Al2O3的致密化。Al2O3直接吸收微波并通过介质损耗转化为热能，能量利用率极高，有升温速度快、加热效率高、能耗低、无污染等优点。
（3）陶瓷刚玉磨料的烧结载体和低温辅助加热体一体化。低温时，SiC吸收微波能量产生热量，产生的热量通过热传递传导给Al2O3，实现Al2O3的低温加热；当温度达到Al2O3临界温度后，Al2O3自身吸收微波能量产生热量，实现Al2O3的高温加热和烧结。
（4）采用Al2O3坯体颗粒进行微波烧结，Al2O3坯体颗粒所含物料少，内部空隙等缺陷较少，组织结构相对均匀，微波烧结用时更短，Al2O3坯体颗粒堆积造成的颗粒间空隙小，加热过程中，颗粒间的空隙温度可较快地达到颗粒温度，快速消除了烧结体的温度梯度，减小烧结体在烧结过程中的热量流失，可进一步缩短烧成时间，提高刚玉磨料的烧成质量。
3．应用范围、市场前景：
本项目通过微波烧结Al2O3制备陶瓷刚玉磨料，能耗小，产品均匀性和成品率高，适于大规模量产。制备的陶瓷刚玉磨料性能优良，适用于砂轮、固结磨具、涂附磨具、超高速磨削等磨具的生产，可用于机械、交通、电子、建筑、化工、石油、采矿、军工、航天等各个领域，有着非常广阔的市场前景。
4．效益分析及对投资者要求：
微波烧结法制备陶瓷刚玉磨料，可大幅降低陶瓷刚玉磨料的生产成本，可改善陶瓷刚玉磨料的力学性能。相较于电熔和常规加热生产的刚玉磨料，每生产1吨刚玉磨料，微波烧结法耗电量可节约1500kW·h/t，而磨料的抗压强度可提高20%。本项目对投资者无特殊要求。