視頻：氧化鋁陶瓷介紹

概要：氧化鋁陶瓷是一種以氧化鋁（Al2O3）為主體的陶瓷材料。氧化鋁陶瓷分為高純型與普通型兩種。高純型氧化鋁陶瓷系A(chǔ)l2O3含量在99．9%以上的陶瓷材料，普通型氧化鋁陶瓷系按Al2O3含量不同分為99瓷、95瓷、90瓷、85瓷等品種。

知識(shí)點(diǎn)名稱：氧化鋁陶瓷

關(guān)鍵詞：氧化鋁,Al2O3,99瓷,95瓷,90瓷,85瓷,高鋁瓷

相關(guān)概念和介紹：

氧化鋁陶瓷是一種以氧化鋁（Al2O3）為主體的陶瓷材料。氧化鋁陶瓷分為高純型與普通型兩種。高純型氧化鋁陶瓷系A(chǔ)l2O3含量在99．9%以上的陶瓷材料，普通型氧化鋁陶瓷系按Al2O3含量不同分為99瓷、95瓷、90瓷、85瓷等品種。

常用成型：氧化鋁陶瓷制品的主要成型方法有干壓、等靜壓、注塑和流延，不同的產(chǎn)品形狀、尺寸、復(fù)雜造型與精度的產(chǎn)品需要不同的成型方法。

干壓成型：氧化鋁陶瓷干壓成型技術(shù)僅限于形狀單純且內(nèi)壁厚度超過1mm，長度與直徑之比不大于4∶1的物件。成型方法有單軸向或雙向。壓機(jī)有液壓式、機(jī)械式兩種，可呈半自動(dòng)或全自動(dòng)成型方式。壓機(jī)最大壓力為200Mpa。產(chǎn)量每分鐘可達(dá)15～50件。由于液壓式壓機(jī)沖程壓力均勻，故在粉料充填有差異時(shí)壓制件高度不同。而機(jī)械式壓機(jī)施加壓力大小因粉體充填多少而變化，易導(dǎo)致燒結(jié)后尺寸收縮產(chǎn)生差異，影響產(chǎn)品質(zhì)量。因此干壓過程中粉體顆粒均勻分布對(duì)模具充填非常重要。充填量準(zhǔn)確與否對(duì)制造的氧化鋁陶瓷零件尺寸精度控制影響很大。粉體顆粒以大于60μm、介于60～200目之間可獲最大自由流動(dòng)效果，取得最好壓力成型效果。

注漿成型法：注漿成型是氧化鋁陶瓷使用最早的成型方法。由于采用石膏模、成本低且易于成型大尺寸、外形復(fù)雜的部件。注漿成型的關(guān)鍵是氧化鋁漿料的制備。通常以水為熔劑介質(zhì)，再加入解膠劑與粘結(jié)劑，充分研磨之后排氣，然后倒注入石膏模內(nèi)。由于石膏模毛細(xì)管對(duì)水分的吸附，漿料遂固化在模內(nèi)?？招淖{時(shí)，在模壁吸附漿料達(dá)要求厚度時(shí)，還需將多余漿料倒出。為減少坯體收縮量、應(yīng)盡量使用高濃度漿料。氧化鋁陶瓷漿料中還需加入有機(jī)添加劑以使料漿顆粒表面形成雙電層使料漿穩(wěn)定懸浮不沉淀。此外還需加入乙烯醇、甲基纖維素、海藻酸胺等粘結(jié)劑及聚丙烯胺、阿拉伯樹膠等分散劑，目的均在于使?jié){料適宜注漿成型操作。

燒成技術(shù)：

將顆粒狀陶瓷坯體致密化并形成固體材料的技術(shù)方法叫燒結(jié)。燒結(jié)即將坯體內(nèi)顆粒間空洞排除，將少量氣體及雜質(zhì)有機(jī)物排除，使顆粒之間相互生長結(jié)合，形成新的物質(zhì)的方法。

燒成使用的加熱裝置最廣泛使用電爐。除了常壓燒結(jié)即無壓燒結(jié)外，還有熱壓燒結(jié)及熱等靜壓燒結(jié)等。連續(xù)熱壓燒結(jié)雖然提高產(chǎn)量，但設(shè)備和模具費(fèi)用太高，此外由于屬軸向受熱，制品長度受到限制。熱等靜壓燒成采用高溫高壓氣體作壓力傳遞介質(zhì)，具有各向均勻受熱之優(yōu)點(diǎn)，很適合形狀復(fù)雜制品的燒結(jié)。由于結(jié)構(gòu)均勻，材料性能比冷壓燒結(jié)提高30～50%。比一般熱壓燒結(jié)提高10-15%。因此，一些高附加值氧化鋁陶瓷產(chǎn)品或國防軍工需用的特殊零部件、如陶瓷軸承、反射鏡、核燃料及槍管等制品、場采用熱等靜壓燒成方法。此外，微波燒結(jié)法、電弧等離子燒結(jié)法、自蔓延燒結(jié)技術(shù)亦正在開發(fā)研究中。

精加工：

有些氧化鋁陶瓷材料在完成燒結(jié)后，尚需進(jìn)行精加工。如可用作人工骨的制品要求表面有很高的光潔度、如鏡面一樣，以增加潤滑性。由于氧化鋁陶瓷材料硬度較高，需用更硬的研磨拋光磚材料對(duì)其作精加工。如SIC、B4C或金剛鉆等。通常采用由粗到細(xì)磨料逐級(jí)磨削，最終表面拋光。一般可采用<1μm微米的Al2O3微粉或金剛鉆膏進(jìn)行研磨拋光。此外激光加工及超聲波加工研磨及拋光的方法亦可采用。

氧化鋁陶瓷的優(yōu)點(diǎn)：

1、氧化鋁陶瓷具有優(yōu)良的絕緣性，高頻損耗比較小但是高頻絕緣性好的特點(diǎn)；

2、氧化鋁陶瓷具有耐熱性，具有熱膨脹系數(shù)小，機(jī)械強(qiáng)度大以及熱傳導(dǎo)率好等特點(diǎn)。

3、氧化鋁陶瓷具有耐化學(xué)腐蝕性和熔融金屬性等特點(diǎn)。

4、氧化鋁陶瓷不燃、不銹堅(jiān)固的不容易易損壞是有著其它有機(jī)材料和金屬材料不可比擬的優(yōu)良性質(zhì)。

5、氧化鋁陶瓷耐磨性，但是硬度與剛玉相同，能達(dá)到莫氏硬度九級(jí)耐磨性要與超硬合金相匹敵。

應(yīng)用:

常見的產(chǎn)品有：密封配件、閥座、機(jī)械部件、高溫電絕緣體、高壓絕緣子、電子元件與基板、防彈裝甲、軸承、耐磨或耐腐蝕內(nèi)襯、半導(dǎo)體零件、激光腔、塔板、噴砂噴嘴、磨刀器、微波組件、無摩擦離合器、高溫窯具等。

高純型氧化鋁陶瓷系A(chǔ)l2O3含量在99．9%以上的陶瓷材料，由于其燒結(jié)溫度高達(dá)1650—1990℃，透射波長為1～6μm，一般制成熔融玻璃以取代鉑坩堝；利用其透光性及可耐堿金屬腐蝕性用作鈉燈管；在電子工業(yè)中可用作集成電路基板與高頻絕緣材料。

普通型氧化鋁陶瓷系按Al2O3含量不同分為99瓷、95瓷、90瓷、85瓷等品種，有時(shí)Al2O3含量在80%或75%者也劃為普通氧化鋁陶瓷系列。其中99氧化鋁瓷材料用于制作高溫坩堝、耐火爐管及特殊耐磨材料，如陶瓷軸承、陶瓷密封件及水閥片等；95氧化鋁瓷主要用作耐腐蝕、耐磨部件；85瓷中由于常摻入部分滑石，提高了電性能與機(jī)械強(qiáng)度，可與鉬、鈮、鉭等金屬封接，有的用作電真空裝置器件。

 

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1. 氧化鋁陶瓷
2. 氧化鋁陶瓷（Al2O3）材料的性能參數(shù)

延伸閱讀：

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2.氧化鋁陶瓷產(chǎn)業(yè)鏈全景圖2019

3.氧化鋁產(chǎn)業(yè)鏈全景圖2020

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5.氧化鋁陶瓷簡述