Var återspeglas svårigheten med mekanisk bearbetning av aluminiumoxidkeramik

99 aluminiumoxidkeramik avser teknisk keramik med en aluminiumoxidhalt högre än 99 %. Enligt standarden har 99 aluminiumoxidkeramiskt material hög hårdhet, styrka, låg expansionskoefficient, isolering, slitstyrka och korrosionsbeständighet. Den har ett brett utbud av applikationer inom mekanisk tillverkning, flyg, precisionsinstrument, petrokemi och andra områden.
Keramiska delar av aluminiumoxid bildas vanligtvis genom varmpressningssintring. På grund av deformation och krympning som orsakas av sintring krävs i allmänhet ytterligare precisionsbearbetning för att säkerställa delarnas dimensions- och formnoggrannhet. Emellertid har aluminiumoxidkeramiska material i allmänhet en relativt hög elasticitetsmodul, hög hårdhet, hög sprödhet och stark sprickkänslighet. Därför manifesterar deras mekaniska bearbetningssvårigheter huvudsakligen i bearbetningshårdhet och sprödhet.
AL203 har huvudsakligen tre kristallformer: alfa, beta och gamma. Bland dem är alfa-AL203-kristallformen stabil, och vid 1300 grader omvandlas I3- och gammakristaller nästan helt till alfakristaller. I den kristallina formen av - AL203 är de atomära bindningarna som bildas mellan aluminiumjoner och syrejoner mestadels kovalenta, joniska eller blandade bindningar. Därför är bindningsenergin mellan atomer hög och har stark riktning, vilket visar sig som hög materialsprödhet, liten plastisk deformation och lätt sprickbildning.
Dess hårdhet är likvärdig med hårdmetalllegeringar, flera gånger högre än stålets. Typiskt har aluminiumoxidkeramik med hög renhet en densitet på 3980 (Kg-m4), en draghållfasthet på 260 (MPa), en elasticitetsmodul mellan 350-400 (GPa), en tryckhållfasthet på 2930 (MPa) och en hårdhet på 99HRA. Styrkan och hårdheten hos 99 aluminiumoxidkeramer har minskat, och enligt våra mätningar av experimentproverna har deras hårdhet vid rumstemperatur också nått 70HRA.
Under normala omständigheter är mikrostrukturen hos aluminiumoxidkeramik likaxliga korn, som är polykristallina strukturer som består av joniska eller kovalenta bindningar. Därför är brottsegheten låg. Vid yttre belastningar kan spänningar orsaka fina sprickor på den keramiska ytan, som snabbt kan fortplanta sig och leda till spröda brott. Därför, under skärprocessen av aluminiumoxidkeramik, inträffar ofta kollapsfenomenet, det vill säga små sprickor uppstår på den keramiska ytan.