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氧化铝陶瓷的性能及应用

作者:admin     发布时间: 2020-10-23     79 次浏览

氧化铝陶瓷的性能及应用
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在熔点超过2000的氧化物中,氧化铝陶瓷是zui柔韧和便宜的材料。氧化铝陶瓷是氧化物陶瓷中应用zui广、应用zui广、产量zuida的陶瓷材料。

一、氧化铝陶瓷介绍

一、氧化铝陶瓷介绍

 

据研究报道,Al2O3有12种同质多晶变体,但主要有三种被广泛使用,即-Al2O3、-Al2O3和-Al2O3。这三种晶体的结构不同,所以性质也大不相同。

 

-al2o  3是一种三角体系,具有zui致密的结构、较低的化学活性、良好的高温稳定性、优异的电学性能和zuijia的力学性能。

 

-Al2O3是一种高Al2O3含量的聚合铝矿物。其化学成分含有一定量的碱土金属氧化物和碱金属氧化物,还能表现出离子导电性。

 

-Al2O3为尖晶石立方结构。高温下不稳定,机械和电气性能差。但它比表面积高,化学活性强,经过技术改进后可以作为吸附材料。

 

二、氧化铝陶瓷的应用

机械方面

机械方面

 

Al2O3陶瓷烧结制品的弯曲强度可达250兆帕,热压制品的弯曲强度可达500兆帕。Al2O3陶瓷的莫氏硬度可达9,且具有优异的耐磨性,因此被广泛应用于制造工具、球阀、砂轮、陶瓷钉、轴承等。其中应用zui广泛的是Al2O3陶瓷刀具和工业阀门。

 

1.纯Al2O3陶瓷工具

 

Al2O3陶瓷刀具的zuijia切削速度高于普通硬质合金刀具,可以大大提高不同材料的切削效率。经过科学家的大量研究,其他组分以固溶体的形式加入到基体中形成两相或存在于Al2O3基复合陶瓷和晶须增强陶瓷中。这些技术弥补了纯Al2O3陶瓷的不足,从而提高了其切削性能和耐久性。

 

2.复合Al2O3陶瓷刀具

 

Al2O3-碳化物陶瓷刀具是通过在Al2O3中添加一定的碳化物来提高其强度、耐磨性、抗冲击性和高温性能而制成的。金属的加入提高了Al2O3与碳化物的结合强度,改善了使用性能。这种陶瓷刀具适用于加工淬火钢、合金钢、锰钢、激冷铸铁、镍基和钴基合金及非金属材料。

 

3.增韧Al2O3陶瓷工具

 

增韧Al2O3陶瓷刀具是指在Al2O3基体中加入增韧或增强材料。目前常用的增韧方法有氧化锆相变增韧、晶须增韧、dier相粒子分散增韧等。

电子/电力

电子/电力

 

在电子和电力方面,有各种Al2O3陶瓷基板、基片、陶瓷膜、透明陶瓷和各种Al2O3陶瓷电绝缘瓷片、电子材料、磁性材料等。其中,Al2O3透明陶瓷和基板应用广泛。

 

 1.Al2O3透明陶瓷

 

目前,透明陶瓷是材料研究和应用的重要前沿。透明陶瓷作为一种新型材料,具有广泛的透光率,同时还具有高导热、低电导率、高硬度、高强度、低介电常数和介电损耗、良好的耐磨性和耐腐蚀性等一系列优点。

 

2.Al2O3陶瓷基板

 

Al2O3陶瓷基板因其机械强度高、绝缘性好、耐光性高而被广泛应用于多层布线陶瓷基板、电子封装和高密度封装基板。

化学工业

化学工业

 

在化工应用中,Al2O3陶瓷也得到广泛应用,如Al2O3陶瓷化学填料球、无机微滤膜、耐腐蚀涂层等。其中,研究和应用zui多的是Al2O3陶瓷膜和涂层。

 

Al2O3陶瓷膜

 

膜分为有机高分子膜和无机膜。与有机聚合物膜相比,陶瓷膜具有以下特点:

 

医学方面

 

在医学上,Al2O3更多用于制作人工骨骼、人工关节、人工牙齿等。

 

优点:Al2O3陶瓷具有优异的生物相容性、生物惰性、理化稳定性、高硬度和高耐磨性,是制备人工骨和人工关节的理想材料。

 

缺点:脆性大、断裂韧性低、加工工艺难度大、工艺复杂等。

建筑/卫生/陶瓷

建筑/卫生/陶瓷

 

在建筑卫生陶瓷中,产品随处可见,如Al2O3陶瓷衬砖、研磨介质、滚筒、陶瓷保护管、Al2O3耐火材料等。其中,Al2O3球磨介质应用广泛。

 

其他方面

 

Al2O3陶瓷是研究zui多、应用zui广泛的新材料之一。除了上述应用,它还广泛应用于其他高科技领域,如航空航天、高温工业炉、复合材料增强等。

 

国内新型陶瓷企业数量多,分布分散,没有形成明显的产业集群。同时,由于原材料、技术和设备的制约,国内新陶瓷正处于发展的瓶颈期,而许多传统陶瓷企业受到国家产业升级政策的影响,有向新陶瓷转型的想法。

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