Hiukkasten luokituksen lisäksi tiheyskorkeat alumiinioksiditiiletseuraavat myös seuraavat raaka -ainetekijät vaikuttavat suoraan. Sen ydinmekanismi on optimoida sintrauskäyttäytyminen ja rakenteellinen tiheys säätelemällä raaka -aineiden fysikaalisia ja kemiallisia ominaisuuksia:
I. Kemiallinen koostumus ja puhtaus
1. Al₂o₃ -pitoisuus Kun al₂o₃ -pitoisuus on suurempi tai yhtä suuri kuin 85%, sintrauksen aikana muodostuu jatkuva korundin luuranko (teoreettinen tiheys 3,98 g/cm³ ja tiheys paranee merkittävästi (voi saavuttaa yli 3,0 g/cm³); Kun pitoisuus pienenee alle 60%: iin, mulliittivaihe kasvaa (tiheys 3,16 g/cm³) ja tiheyden yläraja pienenee.
2. Epäpuhtauselementit vaikuttavat Fe₂o₃: iin (vähemmän tai yhtä suuret kuin 1,5%): Pieni määrä edistää nestemäisen faasin muodostumista (noin 1300 astetta) ja täyttää huokoset; Liiallinen määrä (＞ 3%) johtaa nestemäisen faasin ylimääräiseen ja huokoisuuden lisääntymiseen (ilmeinen huokoisuus kasvaa 12%: sta 18%: iin). TiO₂ (vähemmän tai yhtä suuri kuin 2,0%): muodostaa kiinteän liuoksen, jolla on al₂o₃, estää epänormaalia viljan kasvua ja parantaa tiheyttä; Liialliset määrät muodostavat korkeaa sulavia alumiinitatanaattia (al₂tio₅), joka estää sintrausta. Alkalimetallioksidit (k₂o+na₂o pienempi tai yhtä suuri kuin 0,5%): vähennä nestemäistä viskositeettia ja edistävät hiukkasten uudelleenjärjestelyä, mutta liialliset määrät johtavat nestemäisten faasin ja jäännöshuokosten ennenaikaiseen menetykseen.
14. Korkea alumiinioksidin mineraalikoostumus ja kiderakenne
1. Bauksiittifaasidiaspore-tyyppi: Hienolajainen korundi muodostuu kalsinoinnin jälkeen korkean sintrausaktiivisuuden ja tiheyden ollessa jopa 2,85 g/cm³;
Gibsburg-tyyppi: Karkeajyväinen korunssi syntyy kalsinoinnin jälkeen, pienellä pinoamistehokkuudella ja korkeapaineinen muovaus on saavutettava 2,70 g/cm³.
2. Kaoliinin muuntamistuotteet: Kaoliniitti (al₂si₂o₅ (OH) ₄) hajoaa metakaoliniitiksi 950 asteessa ja tuottaa mulliitin (3Al₂o₃・ 2Sio₂) 1200 asteessa. Sen neulamainen kidekytketty rakenne voi parantaa vihreän rungon voimakkuutta, mutta liiallinen mulliitti (＞ 40%) lisää sintrauksen kutistumista (1,5%: sta 3,0%: iin), mikä johtaa tiheysvaihteluihin.
III. Hiukkasten morfologia ja pintaominaisuudet
1. Hiukkasten muotoinen kulmahiukkaset (murskattu bauksiitti): irtotavarana 1,8-2,0 g/cm³, voimakas mekaaninen purema, korkea vihreä rungon lujuus (puristuslujuus 15-20MPa);
Pallomaiset hiukkaset (fuusioitunut korundi): Irtotavarana 2,2-2,4 g/cm³, mutta hiukkasten välinen sidos on heikko ja 10% -15%: n hienojauhetta on lisättävä rajapinnan sitoutumisen parantamiseksi.
2. Kun pinta-aktiivisen raaka-aineen pintahydroksyyli (-OH) -pitoisuus on korkea, vety sidos muodostuu helposti muovauksen aikana ja vihreän kehon tiheys kasvaa 5%-8%; Hydroksyyli hajoaa kuitenkin sintrauksen aikana vesihöyryn tuottamiseksi. Jos sitä ei vapauteta ajoissa, se aiheuttaa sisäistä kuplitusta (huokoisuus kasvaa 2%-3%).
Iv. Lisäaineet ja lisäykset
1. Sintra-apu B₂O₃ (0,5%-1,0%): Vähennä sintrauslämpötilaa (1600 asteesta 1550 asteeseen), edistä nestefaasin muodostumista ja lisää tiheyttä 0,1-0,2 g/cm³;
TiO₂ (1,0%-2,0%): estää korundien jyvien karaamista (keskimääräinen jyväkoko pienenee 50 μm: stä 20 μm: iin) ja hienosäädä rakennetta.
2. Vahvistusaineen piilikropoweri (vähemmän tai yhtä suuret kuin 5%): reagoi al₂o₃: n kanssa 1450 asteessa muodostaakseen mulliittiviikset, siltaamaan huokoset ja vähentävät näennäistä huokoisuutta 3%-5%.
V. Korkea alumiinioksidin raaka -aineiden esikäsittelyprosessi
1. Kalsinointijärjestelmä Bauksiitin kalsinaatiolämpötila nousi 1500 asteesta 1700 asteeseen, ja korundumfaasipitoisuus nousi 60%: sta 85%: iin, mutta ylikalkoaminen aiheutti hiukkasten pinnan laskun (tiheys laski 0,1 g/cm³).
2. Happokäsittely ja epäpuhtauksien poisto Bauksiitti liotettiin 5%: n suolahapossa ja Fe₂O₃ -pitoisuus laski 2,5%: sta 0,8%: iin. Sintrauksen jälkeen tiheys nousi 2,65 g/cm³ - 2,80 g/cm³.
