氧化铝陶瓷
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氧化铝陶瓷和纳米陶瓷
氧化铝陶瓷与纳米陶瓷是现代陶瓷技术中的两种重要材料,它们在许多领域都有广泛的应用。
氧化铝陶瓷,是以氧化铝(Al2O3)为主体的陶瓷材料。
氧化铝具有高硬度、高耐磨性、高化学稳定性和良好的绝缘性能等特点,因此被广泛应用于机械、电子、化工、陶瓷等领域。
氧化铝陶瓷的制备过程包括原料准备、成型、烧结等步骤,其中烧结温度通常较高,以达到氧化铝的致密化和结晶化。
纳米陶瓷,是指晶粒尺寸在纳米尺度(1-100纳米)的陶瓷材料。
纳米陶瓷具有许多独特的性能,如高强度、高硬度、高韧性、良好的抗热震性和抗腐蚀性等。
由于纳米陶瓷的晶粒尺寸小,晶界面积大,使得材料性能得到显著提升。
纳米陶瓷的制备通常涉及到纳米粉末的制备、成型和烧结等过程,其中纳米粉末的制备是关键。
氧化铝陶瓷和纳米陶瓷在某些应用领域存在重叠,但也各有特色。
例如,氧化铝陶瓷因其高硬度和耐磨性,常被用于制造耐磨件、切割工具等;而纳米陶瓷则因其优异的力学性能和抗热震性,在航空航天、核能等领域有广泛的应用前景。
随着科技的进步,氧化铝陶瓷和纳米陶瓷的制备技术也在不断发展和完善。
未来,这两种材料有望在更多领域得到应用,为人类社会的发展做出更大的贡献。
同时,也需要深入研究这两种材料的性能和应用,以充分发挥它们的潜力。
《氧化铝陶瓷的成型方法》嘿,咱今天就来聊聊氧化铝陶瓷的那些成型大法。
氧化铝陶瓷这玩意儿,在很多领域那可都是个厉害角色。
先说说干压成型吧,这就像是给陶瓷材料来个“大力压实”。
把氧化铝粉末放进模具里,然后用力一压,嘿,形状就出来了。
这方法简单直接,就像你饿了直接啃个面包一样干脆。
不过呢,对粉末的要求比较高,得颗粒均匀,不然压出来的东西可能就有点“歪瓜裂枣”。
再说说等静压成型。
这就像是给陶瓷来了个全方位的“温柔拥抱”。
把粉末装在弹性模具里,然后放在液体或气体中,从各个方向均匀施压。
哇,这感觉就像是被一群软绵绵的云朵包围着,慢慢变成想要的形状。
等静压成型出来的氧化铝陶瓷,质量那叫一个均匀,强度也高。
但是呢,这设备有点小贵,就像买了个奢侈品包包,让人有点心疼钱包。
注浆成型也不错哦。
把氧化铝粉末和液体混合成泥浆,然后倒进模具里。
这就像是给模具“灌了一碗汤”。
等泥浆中的水分慢慢被吸收,陶瓷坯体就形成了。
这个方法适合做一些复杂形状的陶瓷,就像捏橡皮泥一样,可以随心所欲地创造各种形状。
不过呢,干燥过程有点漫长,就像等一个慢性子的朋友,让人有点着急。
热压铸成型呢,有点像做巧克力。
把氧化铝粉末加热融化,然后注入模具里。
等冷却后,陶瓷就成型了。
这方法做出来的陶瓷精度高,表面光滑。
但是,操作的时候可得小心,别被烫伤了,不然就像被火烤了屁股一样难受。
总之,氧化铝陶瓷的成型方法各有优缺点。
选择哪种方法,得根据具体的需求来决定。
就像选鞋子一样,合脚的才是最好的。
希望大家在氧化铝陶瓷的世界里,找到最适合自己的成型方法,做出漂亮又实用的氧化铝陶瓷产品。
嘿,就这么着,下次咱再聊聊氧化铝陶瓷的其他有趣事儿。
氧化铝陶瓷片的用途
嘿,朋友们!今天咱来聊聊氧化铝陶瓷片这玩意儿,可别小瞧了它,用处那叫一个多啊!
氧化铝陶瓷片啊,就像是个默默无闻的小英雄。
你想想看,在那些高温、高压的环境里,它可一点儿都不退缩。
比如说在一些工业设备里,它就像个坚强的卫士,守护着设备的正常运转。
这要是没有它,那些设备说不定早就“罢工”啦!
它也经常出现在电子领域呢。
就好比手机、电脑这些我们每天都离不开的电子产品里,说不定就有氧化铝陶瓷片在默默奉献。
它能让这些电子产品更稳定、更可靠,就像给它们穿上了一层坚固的铠甲。
你说,这是不是很厉害?
再说说在医疗领域,氧化铝陶瓷片也有它的一席之地。
它可以用来制作一些医疗器械,帮助医生更好地治疗病人。
这就好像是医生的得力助手,能让治疗过程更加顺利。
而且啊,氧化铝陶瓷片的耐磨性能那也是杠杠的!就像是一双永远不会磨损的鞋子,不管走多少路都没问题。
在一些需要耐磨的场合,它就能大显身手啦。
还有啊,它的绝缘性能也特别好。
这就像是一道无形的屏障,把电流什么的都隔绝在外。
你说神奇不神奇?
咱平常生活里用到的很多东西,可能都离不开氧化铝陶瓷片呢。
它就
像一个无处不在的小精灵,虽然我们可能不太注意到它,但它却在默默地发挥着重要的作用。
你看,氧化铝陶瓷片这么小的一个东西,居然有这么多的用途,难道不值得我们为它点个赞吗?它在各种领域都能发光发热,为我们的生活带来便利和保障。
难道你不觉得它很了不起吗?所以啊,可别小看了这些小小的氧化铝陶瓷片,它们可是有着大大的能量呢!。
995氧化铝陶瓷使用温度
一、995氧化铝陶瓷简介
995氧化铝陶瓷(Al2O3-995)是一种高纯度、高密度的氧化铝陶瓷材料。
其氧化铝含量高达99.5%,因此具有优异的力学性能、化学稳定性和高温稳定性。
在我国,995氧化铝陶瓷被广泛应用于航空航天、军事、化工、电子等高技术领域。
二、995氧化铝陶瓷的使用温度范围
995氧化铝陶瓷的使用温度范围主要取决于其制品的制备工艺和应用环境。
一般来说,其使用温度在室温至1500℃之间。
在高温环境下,995氧化铝陶瓷具有较好的抗氧化性能和热稳定性。
三、995氧化铝陶瓷在不同温度下的性能表现
1.室温下:995氧化铝陶瓷具有较高的硬度、耐磨性和耐腐蚀性,适用于各种工业制品的制造。
2.高温下(1000-1500℃):995氧化铝陶瓷的力学性能和抗氧化性能保持稳定,可应用于高温环境下的结构件和功能件。
四、提高995氧化铝陶瓷使用温度的方法
1.优化制备工艺:采用高温烧结、热等静压等先进工艺,提高氧化铝陶瓷的致密度和高温稳定性。
2.添加助剂:在制备过程中加入适当的助剂,可降低烧结温度,提高制品的力学性能和高温稳定性。
3.表面处理:对995氧化铝陶瓷制品进行表面处理,可提高其在高温环境
下的抗氧化性能。
五、应用领域及前景展望
995氧化铝陶瓷因其优异的性能,在我国得到了广泛的应用。
随着科技的不断进步和陶瓷制备技术的提高,995氧化铝陶瓷在航空航天、军事、化工、电子等领域的应用前景十分广阔。
氧化铝陶瓷工艺流程氧化铝陶瓷,这可是个相当厉害的材料啊!您知道它是怎么从一堆原材料变成精美实用的陶瓷制品的吗?这过程就像是一场精心编排的舞蹈,每一步都充满了奇妙和惊喜。
首先,咱们得准备好氧化铝的粉末,这粉末就像是做菜的食材,得精细、纯净,不能有半点杂质。
想象一下,要是面粉里混了沙子,那做出来的馒头能好吃吗?所以这氧化铝粉末的质量可是至关重要的。
接下来,把这些粉末和一些特殊的添加剂混合在一起。
这添加剂就像是炒菜时放的调料,能让陶瓷具备各种神奇的性能。
然后呢,经过一番搅拌,让它们充分融合,就像是把各种颜色的颜料混在一起,变成一幅绚丽多彩的画作。
混合好之后,就得开始成型啦!这成型的方法有好多,就像变魔术一样。
比如干压成型,把粉末放进模具里,用力一压,就有了初步的形状。
还有注浆成型,把混合好的浆料倒进模具里,等着慢慢凝固。
这过程是不是有点像做豆腐?成型之后,可不能马上就大功告成。
还得进行干燥处理,把里面多余的水分去掉。
这时候的陶瓷就像是刚刚洗完澡的孩子,得擦干身子,才能出去玩耍。
干燥完了,就该烧结啦!把陶瓷放进高温炉里,让它们接受烈火的考验。
这温度那叫一个高啊,就像太上老君的炼丹炉,能把普通的材料变成宝贝。
在这个过程中,氧化铝颗粒相互融合,变得更加紧密、坚固。
烧结完成后,还可能需要进行一些后续的加工处理,比如打磨、抛光,让陶瓷表面光滑如镜。
这就像是给美女化妆,让她更加光彩照人。
您瞧瞧,这氧化铝陶瓷的工艺流程是不是特别有趣?每一步都需要精心操作,容不得半点马虎。
就像盖房子一样,从打地基到砌墙,再到装修,每一个环节都要做到位,才能有一座漂亮坚固的房子。
总之,氧化铝陶瓷的工艺流程虽然复杂,但正是这一步步的精心打造,才让我们有了这么优质的陶瓷材料,为我们的生活增添了更多的精彩和便利!。
氧化铝陶瓷制作工艺流程氧化铝陶瓷,那可是个神奇的东西。
这氧化铝陶瓷制作起来啊,就像一场精心策划的美食烹饪,每一个步骤都得拿捏得死死的。
先得选料,这就好比咱做饭选食材一样重要。
氧化铝粉末的纯度、粒度啥的都得讲究。
要是纯度不够,就像做菜的原料不新鲜,那做出来的氧化铝陶瓷肯定也差强人意。
纯度高、粒度合适的氧化铝粉末就像那精选的五常大米,是做出好陶瓷的基础。
有了原料,接着就是成型。
这成型的方法可不少呢。
有干压成型,就像把面粉使劲儿压实做成饼一样。
把氧化铝粉末放进模具里,用压力让它变成想要的形状。
不过这个过程可不能太粗暴,压力得合适,不然这“饼”就可能这儿缺一块那儿多一块的。
还有注浆成型,这有点像小时候玩的灌沙子游戏。
把氧化铝粉末做成的浆液灌到模具里,让它慢慢凝固成想要的形状。
这就需要耐心了,急不得,要是不等它完全凝固就乱动,那做出来的形状可就歪七扭八了。
成型之后呢,就是烧结啦。
这烧结啊,就像是给氧化铝陶瓷来一场烈火中的洗礼。
把成型后的坯体放到高温炉里去烧。
温度得一点点升高,就像爬山一样,不能一蹴而就。
如果一下子温度升得太高,那坯体可能就像个脆弱的小娃娃,一下子就被这高温给折腾坏了。
在烧结的过程中,氧化铝粉末的颗粒之间就开始紧密地结合在一起,就像一群小伙伴手拉手一样,变得越来越结实。
在烧结的过程中,还得注意气氛的控制。
有时候需要还原气氛,有时候需要氧化气氛,这就好比不同的菜需要不同的火候和调料。
如果气氛不对,那做出来的氧化铝陶瓷可能颜色不对,性能也不好。
就像炒菜的时候盐放多了或者火候过了,菜就不好吃了。
烧结完了之后,还得进行加工。
这加工就包括研磨、抛光之类的。
研磨就像给氧化铝陶瓷做个美容,把表面不平整的地方磨掉。
抛光呢,就像是给它打一层光亮的蜡,让它看起来闪闪发亮。
这两个步骤就像女孩子化妆一样,经过这两道工序,氧化铝陶瓷就变得更加精致了。
从选料到最后的加工,氧化铝陶瓷的制作流程就像一场奇妙的旅程。
每一个环节都充满了挑战,也充满了乐趣。
氧化铝陶瓷特点
以下是 8 条关于氧化铝陶瓷特点的内容:
1. 氧化铝陶瓷硬度那叫一个高啊!就像钢铁侠的盔甲一样坚不可摧!你想想看,用它来制作的零件,那得多耐磨啊!比如陶瓷刀具,切东西那叫一个轻松,简直太厉害了!
2. 氧化铝陶瓷的耐高温性能可太强啦!简直就是火中的勇士!这就好比炎热夏日里依然能活力满满的你,不管多高的温度它都能扛得住。
像在高温窑炉里使用它,完全不在话下呀!
3. 氧化铝陶瓷的绝缘性超棒的好不好!就像是个绝缘体天使一样!有了它,不用担心会漏电啦。
家里那些电器的绝缘部件用它,是不是感觉特别安心呢!
4. 氧化铝陶瓷的化学稳定性也很出色呀!那真的如同稳定的磐石一般!不管什么酸碱环境,它都能稳稳地应对。
就像无论遇到什么困难的你都能坚定面对一样,太牛啦!
5. 嘿,氧化铝陶瓷的密度可不大哦,很轻便呢!就如同一朵轻盈的云朵!这样在一些需要减轻重量的地方用它,多合适呀!就像你轻松地奔跑在操场上,无负担!
6. 氧化铝陶瓷的抗弯强度也不错哟!仿佛是个不屈的战士!它不容易变形弯曲呢。
用来做一些结构件,那真是可靠又耐用呀,就像你可靠的朋友一样!
7. 哇塞,氧化铝陶瓷的耐磨性简直无敌了!这不是就和那永远磨不坏的金子一样嘛!在那些摩擦频繁的地方用它,根本不用担心会磨损。
这可真是个了不起的特点呀!
8. 氧化铝陶瓷还有良好的导热性呢!它就像一条通畅的导热通道!能快速地传递热量。
就如同你迅速地把快乐传递给身边的人一样,多棒!
我觉得氧化铝陶瓷的这些特点真的太牛了,在很多领域都有非常广泛的应用,简直是材料界的明星啊!。
氧化铝陶瓷氧化铝陶瓷(alumina ceramics)是一种以α- Al2O3为主晶的陶瓷材料。
其Al2O3含量一般在75~99.99%之间。
通常习惯以配料中Al2O3的含量来分类。
Al2O3含量在75%左右的为“75瓷“,含量在85%左右的为“85瓷“,含量在95%左右的为“95瓷“,含量在99%左右的为“99瓷“。
工业Al2O3是由铝钒土(Al2O3·3H2O)和硬水铝石制备的,对于纯度要求不高的,一般通过化学方法来制备。
电熔刚玉即是用上述原料加碳在电弧炉内于2000~2400C熔融制得,也称人造刚玉。
Al2O3有许多同质异晶体。
根据研究报道过的变体有十多种,但主要有三种,即γ- Al2O3,β- Al2O3,α- Al2O3。
Al2O3的晶体转化关系如下图,其结构不同,因此其性质也不同,在1300度以上的高温几乎完全转变为α- Al2O3。
郑州玉发集团是中国最大的白刚玉生产商,和中科院上海硅酸盐研究所成立玉发新材料研究中心研究生产多品种α氧化铝。
专注白刚玉和煅烧α氧化铝近30年,因为专注所以专业,联系QQ2596686490,电话156390七七八八一。
γ- Al2O3,属尖晶石型(立方)结构,氧原子形呈立方密堆积,铝原子填充在间隙中。
它的密度小。
且高温下不稳定,机电性能差,在自然界中不存在。
由于是松散结构,因此可利用它来制造多孔特殊用途材料。
β- Al2O3是一种Al2O3含量很高的多铝酸盐矿物。
它的化学组成可以近似地用RO·6 Al2O3和R2O·11 Al2O3来表示(RO指碱土金属氧化物,R2O指碱金属氧化物),其结构由碱金属或碱土金属离子如[NaO]ˉ层和[Al11O12]+类型尖晶石单元交叠堆积而成,氧离子排列成立方密堆积,Na+完全包含在垂直于C轴的松散堆积平面内,在这个平面内可以很快扩散,呈现离子型导电。
α- Al2O3,属三方晶系,单位晶胞是一个尖的菱面体,在自然办只存在α- Al2O3,如天然刚玉、红宝石、蓝宝石等矿物。
氧化铝陶瓷、氧化锆陶瓷、氮化硅陶瓷是现代工业中应用较为广泛的特种陶瓷材料,它们具有优异的性能,被广泛用于高温、高压、耐磨、绝缘、耐腐蚀等领域。
下面将对这三种陶瓷材料进行介绍和比较。
一、氧化铝陶瓷1.1 氧化铝陶瓷概述氧化铝陶瓷是由氧化铝粉末制成,在高温下烧结而成的一种陶瓷材料。
它具有高硬度、耐磨、高温稳定性、化学稳定性等优点,被广泛用于制造工具、轴承、夹具、瓷砖等领域。
1.2 氧化铝陶瓷的特性氧化铝陶瓷具有以下特性:(1)高硬度:氧化铝陶瓷的硬度接近于金刚石,具有优异的耐磨性。
(2)高温稳定性:氧化铝陶瓷在高温下仍能保持稳定的物理和化学特性。
(3)化学稳定性:氧化铝陶瓷具有良好的耐腐蚀性,不易受化学腐蚀。
(4)绝缘性能:氧化铝陶瓷具有良好的绝缘性能,被广泛用于电子元件等领域。
1.3 氧化铝陶瓷的应用氧化铝陶瓷被广泛用于制造高速切削工具、陶瓷轴承、导热陶瓷、电子元件等领域。
因其优异的性能,在航空航天、制造业、电子领域有着重要的应用价值。
二、氧化锆陶瓷2.1 氧化锆陶瓷概述氧化锆陶瓷是以氧化锆粉末为主要原料,经过成型、烧结等工艺制成的一种高性能陶瓷材料。
它具有高强度、高韧性、耐磨、耐腐蚀等特点,被广泛用于医疗器械、航空航天及其他领域。
2.2 氧化锆陶瓷的特性氧化锆陶瓷具有以下特性:(1)高强度:氧化锆陶瓷的抗弯强度和抗压强度较高。
(2)高韧性:氧化锆陶瓷在高强度的同时具有较高的韧性,不易发生断裂。
(3)耐磨性:氧化锆陶瓷表面光滑,耐磨性能优秀。
(4)耐腐蚀性:氧化锆陶瓷具有良好的耐腐蚀性,不易受化学物质的侵蚀。
2.3 氧化锆陶瓷的应用氧化锆陶瓷被广泛用于医疗器械、航空航天、化工设备等领域。
其在人工关节、瓷牙、高温热电偶等方面有着重要的应用。
三、氮化硅陶瓷3.1 氮化硅陶瓷概述氮化硅陶瓷是以氮化硅粉末为主要原料,经过成型、烧结等工艺制成的一种高性能陶瓷材料。
它具有高硬度、高强度、高热导率等特点,被广泛用于机械制造、光学工业等领域。
氧化铝陶瓷氧化铝陶瓷(alumina ceramics)是一种以α- Al2O3为主晶的陶瓷材料。
其Al2O3含量一般在75~99.99%之间。
通常习惯以配料中Al2O3的含量来分类。
Al2O3含量在75%左右的为“75瓷“,含量在85%左右的为“85瓷“,含量在95%左右的为“95瓷“,含量在99%左右的为“99瓷“。
工业Al2O3是由铝钒土(Al2O3·3H2O)和硬水铝石制备的,对于纯度要求不高的,一般通过化学方法来制备。
电熔刚玉即是用上述原料加碳在电弧炉内于2000~2400C熔融制得,也称人造刚玉。
Al2O3有许多同质异晶体。
根据研究报道过的变体有十多种,但主要有三种,即γ- Al2O3,β- Al2O3,α- Al2O3。
Al2O3的晶体转化关系如下图,其结构不同,因此其性质也不同,在1300度以上的高温几乎完全转变为α- Al2O3。
γ- Al2O3,属尖晶石型(立方)结构,氧原子形呈立方密堆积,铝原子填充在间隙中。
它的密度小。
且高温下不稳定,机电性能差,在自然界中不存在。
由于是松散结构,因此可利用它来制造多孔特殊用途材料。
β- Al2O3是一种Al2O3含量很高的多铝酸盐矿物。
它的化学组成可以近似地用RO·6 Al2O3和R2O·11 Al2O3来表示(RO指碱土金属氧化物,R2O指碱金属氧化物),其结构由碱金属或碱土金属离子如[NaO]ˉ层和[Al11O12]+类型尖晶石单元交叠堆积而成,氧离子排列成立方密堆积,Na+完全包含在垂直于C轴的松散堆积平面内,在这个平面内可以很快扩散,呈现离子型导电。
α- Al2O3,属三方晶系,单位晶胞是一个尖的菱面体,在自然办只存在α- Al2O3,如天然刚玉、红宝石、蓝宝石等矿物。
α- Al2O3结构最紧密、活性低、高温稳定。
它是三种形态中最稳定的晶型,电学性质最好,具有优良的机电性能。
Al2O3中的化学键是离子键,离子键也称“电价键”,它是由金属原子失去外层电子形成正离子,非金属原子取得电子形成负离子,互相结合形成的。
离子键是依靠正负离子间静电引力所产生的化学键,它没有方向性也没有饱和性。
A Al2O3陶瓷属于氧化物晶体结构,氧化物结构的结合键以离子键为主,它的分子式通常以AmXn 表示。
A(或者B)表示与氧结合的正离子,n为离子数,x表示氧离子,n表示它的数量。
大多数氧化物中的氧离子半径大于正离子的半径。
所以它们的结构是以大直径的氧离子密堆排列的骨架,组成六方或面心立方点阵,小直径的正离子嵌入骨架的间隙处。
这种陶瓷材料具有高的硬度和熔点。
陶瓷体的相组成中,晶相相对含量波动范围很大,通常特种陶瓷中晶相体相对含量较高。
晶相对陶瓷材料性质有很大的影响。
表中列出了一般陶瓷到特种陶瓷中的刚玉相(α- Al2O3)含量的变化及表现出的性能差异。
Al2O3含量变化对陶瓷性能影响陶瓷的许多性质明显地取决于气孔的数量、大小及分布。
陶瓷中气孔分为开门气孔和闭口气孔。
在坯料烧结前大都是开口气孔,烧结后开口气孔减少、消失或转变为闭口气孔。
开口气孔使陶瓷的气密性下降、化学腐蚀性增加。
气孔使陶瓷材料的导热率下降、介电损耗增大、抗电击穿强度降低。
气孔还可以使光线散射而降低陶瓷的透明度。
气孔又是应力集中的地方,在受到外界载荷作用时可能直接成为裂纹,使陶瓷材料的强度性能明显下降。
在氢气氛下烧结时,由于氢原子半径很小,易于扩散并有利于闭口气孔的消除。
在氧化铝中添加0.25 的氧化镁,于氢气氛下烧结可得到近于理论密度的烧结体。
玻璃相的含量对Al2O3陶瓷的生产和质量有重要影响。
玻璃相在Al2O3陶瓷坯中起了黏结作用,它把分散的晶相黏结在一起.可填充陶瓷中的气孔空隙,使陶瓷材料致密。
玻璃相还能抑制晶体的长大,防止晶体的晶型在温度变化时产生转变。
玻璃相在陶瓷中也存在负面影响。
它的力学性能比晶相要低,而且热稳定性也差,在较低的温度下便会开始软化。
玻璃相结构较疏松,常会在结构的空隙中充填一些金属离子。
这样,在电场作用下,很容易产生极化,使陶瓷材料绝缘性能下降,介电损耗增加。
氧化铝陶瓷的微观结构决定了它必将具有一系列的优点,比如:氧化铝陶瓷材料具有优良的绝缘性,高频损耗小,高频绝缘性好的特点;氧化铝陶瓷不燃、不锈,坚固不易损坏,有着其它有机材料和金属材料不可比拟的优良性质。
氧化铝陶瓷耐磨性,其硬度与刚玉相同,达到莫氏硬度九级,耐磨性与超硬合金相匹敌。
氧化铝陶瓷的耐热性,具有热膨胀系数小,机械强度大,热传导率好等特点。
氧化铝陶瓷具有耐化学腐蚀性和熔融金属性等特点。
基于以上的种种优点,氧化铝陶瓷被广泛应用于各个领域。
在电子工业中的应用(1)多芯片式封装用陶瓷多层基板:十年来已成功地用于计算机半导体芯片的封装,不仅使计算机的性能提高了十多倍,而价格也大幅度连续下降。
这是由于实现了高密度封装,缩短了芯片本身的信号传输时间。
封装用的氧化铝陶瓷多层基板的制造方法有厚膜印刷法、生坯叠片法、生坯印刷法、厚薄膜混合法等四种。
(2)高压钠灯发光管:由多晶不透明的氧化铝所形成的氧化铝透明体,应用于高压钠灯发光管,照明效率为水银灯的两倍,从而开拓了提高照明效率的新途径。
透明氧化铝精细陶瓷不仅能透光,而且具有耐高温、耐腐蚀、高绝缘、高强度、介质损耗小等性能,是一种优良的光学陶瓷,还可作微波炉窗等。
(3)氧化铝陶瓷传感器:用氧化铝陶瓷的晶粒、晶界、气孔等结构特征和特性作敏感元件,用于高温和含腐蚀性气体的环境中,使检测、控制的信息准确而迅速。
从应用的类型看,有温度、气体、温度等传感器。
目前需急待解决的问题是互换性、选择性,从单个传感器发展到复合传感器和多功能传感器。
耐热结构材料随着航天技术的发展,氧化铝纤维、晶须及复合材料,是引人注目的高性能防热、绝热材料之一。
(1)航天飞机的热防护系统:航天飞机在返回与再入过程中,对热防护系统提出了更高的要求。
美国洛克希德导弹宇航公司认为,氧化铝纤维是最有希望的材料之一。
由氧化铝纤维构成的复合材料已用作导弹头锥、喷管,航天飞机头部和机翼前缘,并在民航飞机刹车材料中得到应用。
(2)新的高温陶瓷纤维:最新发展了一种氧化铝--氧化锆陶瓷纤维,使材料的强度和韧性得到提高。
拉伸强度超过2100Mpa,在1400℃空气中暴露100小时后,在室温仍保持1400Mpa的拉伸强度。
这种复合材料可用于火箭发动机喷管的喉部衬垫、尾部喷管的绝热材料。
(3)α- Al2O3晶须:密度为3.9g/cm3,强度在已知的晶须材料中是最大的,可达13800~27600 Mpa,模量(6.9~2.4)×103Mpa;而氧化铝纤维(直径3μm)的密度是3.2g/cm3,强度2600Mpa,模量2.5×103Mpa。
由此可见,Al2O3晶须具有比纤维更高的强度及模量,且晶须增强复合材料的制造工艺比较简单。
所以,发展晶须增强复合材料也属方向之一。
(4)氧化铝空心球:氧化铝空心球不仅保留了耐高温的优点,而且还有体积密度小,导热系数低,在高温下体积不收缩、抗火焰冲刷的特点。
若与同类致密制品比较,体积密度可降低50~60%,导热系统和蓄热量可降低一半,使用温度为1600~1800℃,是用作高温窑炉的理想结构材料。
节能效果在20%以上,空心球制品能使窑炉升温容易、降温快、一般可缩短生产周期三分之一左右。
氧化铝陶瓷刀具氧化铝的硬度(Hr)为2700~3000,杨氏模量(kg/mm2)35000~41000。
导热系数0.75~1.35×103J/m?h?℃,热膨胀系数8.5×10-6/℃(室温~1000℃)。
人们在利用这些特性的同时,又开发了Al2O3~TiO2,Al2O3-ZrO2系陶瓷,以改善氧化铝陶瓷刀具的韧性和耐热冲击性,适应高速切削的需要。
Al2O3的粒度组成在烧结过程中氧化铝晶粒度的控制是决定刀具质量的重要环节,若采用高温等静压烧结(HIP),可使晶粒度为0.3~0.5微米。
氧化铝刀具的抗折强度可提高到900~1000MPa。
氧化铝精细陶瓷在化学工业中的应用随着石油精制、石油化学的发展,金属氧化物大量用作固体催化剂,特别是70年代后,氧化铝陶瓷在化工中的作用显得特别突出,例如,重油氢化裂解、处理汽车的排气、从排烟中除去NOx、接触燃烧催化剂等等。
目前我国铝行业及一些陶瓷厂家已开发一系列新产品,这里只简要地介绍催化剂载休及多孔氧化铝陶瓷。
(1)催化剂载体:主要是利用氧化铝良好的孔径分布、较高的孔容、大的表面积(60~400m2/g)、多种晶型的特异功能。
氧化铝已作为铂、钯、钴、锰、铁、镍、钒等化合物的载体,构成氧化一还原、酸碱催化作用。
常用的材料结构有粒状载体(园柱状、球状、三叶形)、整体结构(蜂窝状陶瓷、多孔陶瓷、泡沫陶瓷、陶瓷纤维)。
目前正研究将氧化铝用作高温反应的催化剂载体,制取单一晶型具有择优催化作用的新型材料,η- Al2O3的应用正在开发。
(2)氧化铝多孔体陶瓷:用于电解隔膜、细菌过滤、分离、分散、吸收机能的过滤器件。
氧化铝陶瓷的孔径在15~200μm。
使用氧化铝陶瓷过滤器能形成稳定的过滤膜且厚度均一。
特别是食品行业,要进行热态杀菌作业,用氧化铝的陶瓷器件是最合适的。
蜂窝状氧化铝多孔体陶瓷,是当前应用的方向,用于多种排气的净化、触媒载体、菌体固定化、人体血液排毒净化等。
氧化铝陶瓷机械零件氧化铝陶瓷机械零件在化学工业上应用较早,多年来有很大发展,特别是耐酸泵、阀门等部件,常应用在盐酸、硫酸、硝酸工业中。
改性后的氧化铝陶瓷有可能在燃气轮机、发动机中得到应用;用等离子喷涂氧化铝于多种机件表面,正在得到应用。
它可以提高热机工作温度、节约战略物资,避免环境污染。