氧化铝陶瓷具有许多优良的性能,如硬度高,化学稳定性好,耐磨损性好,熔点高等,而在各个工业领域中有着广泛的应用。目前主要采用烧结工艺来制取氧化铝陶瓷,但是烧结工艺本身具有一定的局限性,从而限制了氧化铝陶瓷性能的充分发挥。本文以等离子体性质为理论依据,以电弧熔融法与感应加热冷坩埚技术为理论指导,提出了等离子束熔融法制备氧化铝陶瓷技术方案,以期实现纯氧化铝陶瓷的高效低能耗制备。本文利用等离子体熔融法成功的制备得到了氧化铝陶瓷块体。以等离子熔覆工艺参数为基础,采用正交实验分析了等离子束熔融的主要影响因素,确定了最佳熔融工艺参数:主气流量:1.0m³/h;电流:340A;送粉速度:2.3Kg/h。利用光学显微镜、扫描电镜、能谱、X射线衍射等方法研究了工艺参数优化后制备的陶瓷显微结构及物相组成。实验表明:氧化铝陶瓷主晶相为α-Al₂O₃,晶粒细小,尺寸大约为1-2μ,结构致密。氧化铝陶瓷具有较高的体积密度与显微硬度,其中平均体积密度为3.90g/cm³,达到理论密度的98%;显微硬度高达1450HV。本文详细的论述了氧化铝陶瓷熔融析晶的机理,讨论了具有高密度与高硬度的原因。对氧化铝陶瓷的耐磨损性能进行了检测与分析,讨论了载荷、滑动速度、滑动距离与磨损量、摩擦系数之间的关系,分析了陶瓷磨损过程机理。实验表明:氧化铝陶瓷具有良好的耐磨损性能。在干摩擦条件下,陶瓷的磨损机理为粘着磨损与磨粒磨损;陶瓷的磨损量随着滑动速度的增加而降低,随着载荷的增加而增加。在滑动线速度0.84m/s的条件下,摩擦系数随着载荷的增加而降低,随着滑动距离的增加先增加后减小至一恒定值;陶瓷磨损机制转变的临界载荷为160N-200N。陶瓷的耐腐蚀性实验结果表明:氧化铝陶瓷具有良好的耐腐蚀性能。它的电化学自腐蚀电位为-137.3mV,自腐蚀电流为0.0049μA/cm²;在酸碱溶液中的腐蚀机理为整体化学溶解腐蚀与点蚀,分析了腐蚀机制原理;在相同的腐蚀周期内,在研究的三种侵蚀液中,氧化铝陶瓷的耐腐蚀性能都随着溶液浓度的增加而降低;当三种侵蚀液浓度相同时,氧化铝陶瓷的耐腐蚀性能在NaOH溶液中最好,在H₂SO₄溶液中的耐腐蚀性能次之,HCl溶液对氧化铝陶瓷的腐蚀最为严重。本文对熔融法制备氧化铝陶瓷的初步研究,为熔融法制备氧化铝陶瓷打下了基础,对以后熔融法制备氧化铝陶瓷工业化生产具有一定的指导意义,提供了可靠的参考依据。