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一、简介
氧化铝陶瓷是一种以α-Al2O3为主要晶相的陶瓷材料。 Al2O3含量一般为75%~99%,按成分含量分类。陶瓷含量75%称75陶瓷,85%称85陶瓷,95%称95陶瓷,99%称99陶瓷。
高纯氧化铝
2.制造
由于性能要求、配方、尺寸和成型方法不同,生产工艺也不同。基本工艺流程为:原料煅烧、研磨、成型、烧结。
(1) 煅烧
目的是将 γ-Al2O3 至 α-Al2O3,并排除原料中Na2O等低熔点挥发物。
(2) 研磨
煅烧氧化铝需要细磨,因为细度对产品性能影响很大。小于1的粒子μm一般占15%~30%,大于40%,烧结时晶粒长大严重,大于10~15%,则明显阻碍烧结。采用球磨工艺,可干湿研磨,加入1%~3%的外加剂,可防止颗粒粘结,提高效率。
(3)成型
可采用灌浆法、模压法、热压法、等静压法等多种方法使用。
(4) 烧结
它对Al2O3陶瓷的密度和结构有很大的影响,进而影响产品的性能。 Al2O3陶瓷一般在低于极限温度的条件下烧结,保温时间适当延长。
三、性能及应用
Al2O3陶瓷根据Al2O3含量和性能的不同,具有广泛的应用。
(1)机械强度高。
Al2O3陶瓷抗弯强度可达250MPa,热压制品可达500MPa。越纯,强度越高,最高可维持900℃.利用其机械强度,可制成器件陶瓷等机械元件。
(2)电阻率高,电绝缘性能好。
室温电阻率为1015Ω▪cm,绝缘强度为15kV/mm。利用它的绝缘性和强度,可以制成集管火花塞、电路外壳等基板。
(3)硬度高。
莫氏硬度为9,加上优异的耐磨性,因此被广泛用于制造工具、砂轮、磨具、拉丝模、挤压模、轴承等。用Al2O3陶瓷刀具加工汽车发动机和飞机零件时,在高切削速度下可以获得高精度。
(4) 熔点高,耐腐蚀。
2050℃的熔点能较好地抵抗Be、Sr、Ni、Al、Fe、Ta、Mn等熔融材料的侵蚀。并且对NaOH、玻璃和熔渣的侵蚀也有很高的抵抗力。在惰性气氛中,不与Si、Sb、Bi相互作用。因此可用作耐火材料、炉管、玻璃拉丝坩埚、空心球、纤维、热电偶保护套等。
(5) 优良的化学稳定性。
许多复合硫化物、磷化物、砷化物、氯化物、氮化物、溴化物、碘化物、氧化物与硫酸、盐酸、硝酸、氢氟酸不与Al2O3反应。因此,Al2O3可制成纯金属和单晶生长坩埚、人体关节、人造骨等。
(6) 光学特性。
可制成透光材料(透明Al2O3陶瓷)制造钠汽灯、微波整流罩、红外窗、激光振荡元件等。
(7)离子电导率。
用作太阳能电池材料和蓄电池材料。
本文转载自CERADIR先进材料在线
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