氧化铝陶瓷简述
氧化铝陶瓷综述（原版）
氧化铝陶瓷综述（原版）目录摘要 .......................................................................................................................... ...... 1 正文： ...................................................................................................................... .......... 1 1氧化铝的同质多晶变体及其性能简介 . (1)1.1α-32OAl (1)1.2β-32OAl (1)1.3γ-32OAl ................................................................................................................. 1 2氧化铝陶瓷的分类及功能简介 . (2)2.1分类 (2)2.1.1氧化铝陶瓷按其中氧化铝含量不同分为高纯型和普通型两种。
.......... 2 2.1.2氧化铝陶瓷根据主晶相不同可分为刚玉瓷、刚玉—莫来石瓷及莫来石瓷。
....................................................................................................................... .......... 2 2.2功能........................................................................................................................2 3氧化铝陶瓷的原料及其加工 .. (3)3.1原料及其制备 ........................................................................................................ 3 3.232O Al 的预烧 . (4)3.332O Al 粉体的制备 .................................................................................................. 4 4氧化铝陶瓷的成型工艺 . (5)4.1成型辅助剂............................................................................................................ 5 4.2成型方法 . (5)4.2.1模压成型...................................................................................................... 5 4.2.2等静压成型.. (5)4.2.3注浆成型......................................................................................................5 4.2.4凝胶注模成型.............................................................................................. 5 4.2.5热压铸成型.. (6)5烧结 (6)5.1烧结方法 (6)5.1.1常压烧结法.................................................................................................. 6 5.1.2热压烧结和热等静压烧结.. (6)5.1.3液相烧结法 (6)5.1.4其它烧结方法 (7)5.2影响氧化铝陶瓷烧结的因素 (7)5.2.1成型方法的影响 (7)5.2.2烧结制度的影响 (7)5.2.3烧结气氛的影响 (7)5.2.4辅助剂的影响 (7)5.2.5烧结方法的影响 (8)6氧化铝陶瓷的后加工处理 (8)7氧化铝陶瓷的应用和发展现状 (8)7.1机械方面 (8)7.2电子、电力方面 (8)7.3化工方面 (8)7.4医学方面 (9)7.5建筑卫生陶瓷方面 (9)7.6其它方面 (9)参考文献 (9)氧化铝陶瓷综述摘要本文简述了氧化铝陶瓷的功能及在各行业的应用，详细论述了氧化铝陶瓷的加工、成型及制备和制备过程中各工序对制品可能产生的影响以及通常会出现的问题与相应的解决方法。
氧化铝陶瓷材料
氧化铝陶瓷材料
氧化铝陶瓷是一种重要的工业陶瓷材料，具有优异的耐磨、耐
高温、绝缘和化学稳定性等特点，被广泛应用于机械、电子、化工、航空航天等领域。
本文将从氧化铝陶瓷的制备、性能和应用等方面
进行介绍。
首先，氧化铝陶瓷的制备主要有干法和湿法两种方法。
干法制
备主要是通过氧化铝粉末经过成型、烧结等工艺制成陶瓷制品。
而
湿法制备则是将氧化铝粉末与添加剂混合后制成泥料，再经过成型、干燥、烧结等工艺制成陶瓷制品。
在制备过程中，控制烧结温度、
压力和时间等参数对氧化铝陶瓷的性能具有重要影响。
其次，氧化铝陶瓷具有优异的性能。
首先是耐磨性，氧化铝陶
瓷的硬度高，耐磨性好，能够在恶劣的工作环境下长时间保持稳定
的性能。
其次是耐高温性，氧化铝陶瓷能够在高温下保持稳定的性能，不易发生变形和烧蚀。
此外，氧化铝陶瓷还具有优异的绝缘性
能和化学稳定性，能够在化工领域和电子领域得到广泛应用。
最后，氧化铝陶瓷在工业领域有着广泛的应用。
在机械领域，
氧化铝陶瓷常用于制造轴承、密封件、刀具等耐磨零部件，能够提
高设备的使用寿命和稳定性。
在电子领域，氧化铝陶瓷常用于制造绝缘子、电子陶瓷等产品，能够保证电子设备的安全和稳定运行。
在化工领域，氧化铝陶瓷常用于制造化工设备的耐磨、耐腐蚀零部件，能够提高设备的使用寿命和安全性。
此外，氧化铝陶瓷还在航空航天、医疗器械等领域得到广泛应用。
总之，氧化铝陶瓷作为一种重要的工业陶瓷材料，具有优异的性能和广泛的应用前景。
随着科技的不断发展，相信氧化铝陶瓷将会在更多领域展现出其独特的价值。
氧化铝陶瓷板
氧化铝陶瓷板氧化铝陶瓷板：性能、应用与制备技术综述摘要：氧化铝陶瓷板是一种重要的陶瓷材料，具有优良的绝缘性能、高耐热性和化学稳定性，因此在许多应用领域得到了广泛的应用。
本文综述了氧化铝陶瓷板的性能特点、应用领域以及制备技术，以期为相关研究和应用提供参考。
1.引言氧化铝陶瓷板是一种由氧化铝（Al2O3）作为主要成分的陶瓷材料。
由于其特殊的化学和物理性质，它在电子、电力、航空航天、机械制造等领域具有广泛的应用。
本文将对氧化铝陶瓷板的性能、应用以及制备技术进行综述。
2.性能特点2.1绝缘性能氧化铝陶瓷板具有优异的绝缘性能。
它能够有效阻隔电流的流动，表现出很低的导电性能。
这使得氧化铝陶瓷板在电子设备、电力传输等方面有着广泛的应用。
2.2高耐热性氧化铝陶瓷板的耐热性也是其重要的性能之一。
由于其高熔点和优良的热传导性能，它能够承受高温环境下的使用，具有很强的耐火性。
因此，在航空航天、石油化工等行业中被广泛应用于高温炉窑、储气罐等设备中。
2.3化学稳定性氧化铝陶瓷板在常见酸、碱和有机溶剂等腐蚀介质中表现出很好的化学稳定性。
这使得它能够在恶劣的环境条件下长期稳定地使用，如化学实验室、化工设备等场合。
3.应用领域3.1电子领域氧化铝陶瓷板作为一种绝缘性能优异的陶瓷材料，广泛应用于电子领域。
它可用于制造集成电路基板、电子元件封装等。
3.2电力传输领域由于氧化铝陶瓷板的绝缘性能好，它在电力传输领域有着重要的应用。
它可以用于制造高压输电线路的绝缘支撑、绝缘子等。
3.3航空航天领域氧化铝陶瓷板具有优异的耐热性能，能够在高温环境下长期稳定地使用。
因此，在航空航天领域，它广泛应用于航空发动机、航天器的隔热、传热等方面。
3.4机械制造领域氧化铝陶瓷板在机械制造领域也有着重要的应用。
它可以用于制造陶瓷刀具、陶瓷轴承等机械零部件。
4.制备技术4.1传统制备技术传统的氧化铝陶瓷板制备技术主要包括干压成型法、注浆成型法等。
干压成型法是将经过细磨处理的氧化铝粉末在一定的压力下压制成型；注浆成型法是将氧化铝粉末与稳定剂、浆料等混合后注入模具中进行成型。
氧化铝陶瓷简述说课讲解
• 小于1μm占15－30％，若大于40％，烧结时会出现严 重晶粒长大。
• 5μm的颗粒大于10—15％会明显妨碍烧结。 • 成型方式不同： • 注浆成型小于2μm的粉体应达到70%—85% • 半干压成型小于2μm的粉体应达到50%—70%
球磨、振动磨、搅拌磨、气流磨
• 干磨和湿磨
• 球磨：外加1％－3％的助磨剂，如：油酸
• 粉体在粉碎过程中，受到热作用或机械力的撞击、 碾压、剪切，使原来完整晶格结构受到不同程度 的破坏，在颗粒内部出现裂纹、位错，表面原子 会出现不同程度的偏离，甚至会呈现无定形状态。 即增加了颗粒的缺陷能，质点更容易脱离原有位 置的束缚，便于材料在烧结过程中的物质的传递 或转移。
• 总之，粉末微细化，能加速粉料在烧结过程中动 力学过程、降低烧结温度和缩短烧结时间、改善 和提高陶瓷的各项性能。
• 三、 βAl2O3 • 多铝酸盐矿物，RO.6Al2O3、R2O.11Al2O3
• [NaO]-1层和[Al11O12]＋类型尖晶石单元交叠 堆积而成。
• 材料强度低、不能用于结构材料，介电损耗大， 不能用于机电材料。
• Na＋完全包含在垂直于c轴的松散堆积平面内，在 这个平面内可快速扩散，呈现离子型导电。如： 300度，钠离子扩散系数达1×10-5cm2/s导电率达 3×10-3s/m
• 一、γAl2O3
• 水铝矿及氢氧化铝矿等氧化铝水化物的脱水过程 中生成的过渡氧化铝。
• 六方晶系，尖晶石结构。
晶格常数较大，密度低，结构松散，良好吸附力。 高温不稳定
1200度转化为αAl2O3 多孔材料，吸附剂
• 二、αAl2O3 • 三方晶系，刚玉型结构
• 结构最紧密，活性低，温度稳定，电学性 能和机电性能优良
氧化铝陶瓷概述
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一、瓷料高温下的挥发 ❖ Al2O3瓷烧成温度较高，99瓷烧成
温度1800℃，95瓷也都在1650℃～ 1700℃，因此配料组分挥发性的高 低直接关系到陶瓷材料的生产和利 用。
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(1)主成分Al2O3高温下挥发性较弱。 (2) 在 99 瓷 中 用 作 抑 制 晶 粒 生 长 ，
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❖ 在电场作用下，Na离子在“尖晶石 基块’’之间的(空旷地带)沿电场方向 自由移动，表现了－Al2O3极显著的离 子电导特性。正因为如此，－Al2O3呈 现出明显的电导损耗和离子松弛损耗。 这样，Al2O3瓷中－Al2O3的存在就导致 了介质损耗角正切值tg的显著提高。
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❖改善措施：
（1）加入粘土（主要成分SiO2）， 生成玻璃相让Na2O进入玻璃相。
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通常是用碱式法生产
的，其中含有少量Na2O杂质。 Na2O 杂 质 的 存 在 ， 与 Al2O3 形 成
－Al2O3化合物，使瓷体的电性能明 显恶化，电阻率降低，tg↑，Na2O 对装置瓷非常有害。
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❖ Na2O加入以后，生成－Al2O3， － Al2O3是一种多铝酸盐，其结构为 Na2O·11Al2O3，是由少数Al—O—Al键把 “尖晶石基块”连接起来的层状结构， －Al2O3中的Na离子就处于“尖晶石基 块”之间由少数 A1—O—A1键支撑起 来的空旷的空间内。
2
氧化铝陶瓷基片
电子陶瓷
3
2.1 Al2O3瓷的类型和性能 根据Al2O3含量来确定瓷的牌号。
Al2O3含量在99％左右——“99瓷”， 含量在95％和90％左右的依次称为 “95瓷”和“90瓷”等等。
氧化铝陶瓷
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。
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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。
简述氧化铝陶瓷的生产工艺
简述氧化铝陶瓷的生产工艺氧化铝陶瓷是一种常见的陶瓷材料，其生产工艺主要包括选材、制备、成型、烧结和加工等环节。
首先，选材是氧化铝陶瓷生产的第一步。
氧化铝是一种常见的无机物，可以通过矿石提取或通过化学反应合成。
选材的关键是保证原料的纯度和稳定性，以确保最终产品的质量。
此外，还可以添加一些其他化学物质，如增强材料、稳定剂和颜料等，以提高氧化铝陶瓷的性能和外观。
其次，制备是指对原料进行预处理。
通常，原料会经过研磨和混合等处理，以使其颗粒尺寸均一，并达到所需的粒度。
可以使用球磨机、振动磨机或气流磨机等设备进行研磨，然后通过混合设备将不同的原料混合均匀，以确保最终产品的化学成分相对稳定。
接下来，成型是氧化铝陶瓷生产的关键步骤之一。
通常有多种成型方法可选择，如压制、注塑和注浆等。
其中，压制是最常用的一种方法，利用模具对原料进行压制，使其具有所需的形状和尺寸。
注塑和注浆是将原料放入注塑机或注浆机中，通过模具或挤出机将原料注射成型。
无论采用何种方法，都需要考虑原料的流动性和形状保持性，以确保成型的精度和一致性。
烧结是氧化铝陶瓷生产中的关键步骤之一。
烧结是通过高温处理，使成型体结合成坚固的陶瓷材料。
通常，高纯度的氧化铝陶瓷需要经过两次烧结过程：预烧和终烧。
预烧是在较低温度下使成型体变得致密，去除一部分残余物质和水分。
终烧是在更高温度下进行，以使陶瓷材料达到所需的密度和机械强度。
烧结条件的选择和控制对最终产品的性能和质量至关重要。
最后，加工是氧化铝陶瓷生产中的最后一步。
加工通常包括切割、抛光、镂空和修整等过程，以使最终产品达到所需的形状和表面精度。
这些加工过程可以通过机械加工、激光加工和化学加工等方式进行。
加工的目的是提高氧化铝陶瓷的装配性能和外观质量。
总结起来，氧化铝陶瓷的生产工艺包括选材、制备、成型、烧结和加工等环节。
通过精确的控制和合理的操作，可以生产出具有优良性能和高质量的氧化铝陶瓷产品。
同时，不断改进工艺参数和技术手段，可以进一步提高氧化铝陶瓷的生产效率和陶瓷材料的性能，满足不同领域和应用对高性能陶瓷的需求。
氧化铝陶瓷 氧化锆陶瓷 氮化硅陶瓷
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》课件
REPORTING
目 录
氧化铝陶瓷简介氧化铝陶瓷的制备方法氧化铝陶瓷的性能氧化铝陶瓷的应用案例氧化铝陶瓷的未来发展与挑战
PART
01
氧化铝陶瓷简介
REPORTING
定义
氧化铝陶瓷是一种以氧化铝（Al2O3）为主要成分的陶瓷材料。
特性
具有高硬度、高耐磨性、高耐腐蚀性、高绝缘性等优点，同时具有较好的热稳定性和化学稳定性。
导航系统
电子封装
氧化铝陶瓷因其高导热性、绝缘性和化学稳定性等特点，被用于制造电子封装材料，保护和支撑集成电路和其他电子元件。
高压电容器
氧化铝陶瓷具有高介电常数和低损耗等特点，被用于制造高压电容器，用于电力系统和电子设备中。
传感器和执行器
氧化铝陶瓷因其敏感性和稳定性等特点，被用于制造传感器和执行器等电子器件，如气敏传感器、压力传感器等。
表面处理技术
表面处理技术是提高氧化铝陶瓷性能的重要手段之一。目前，氧化铝陶瓷的表面处理技术还存在一些问题，如涂层附着力差、耐磨性差等。因此，需要加强表面处理技术的研究和开发，提高氧化铝陶瓷的表面性能。
增材制造技术
增材制造技术是一种新型的制造技术，具有个性化、高效、低成本等优点。氧化铝陶瓷在未来发展中可以与增材制造技术相结合，实现快速、精确、低成本的制造，拓展其应用领域。
机械工业
用于制造各种轴承、密封件、泵件等机械零件，具有高耐磨、耐腐蚀的特性。
电子工业
用于制造电子元件、集成电路封装、电子器件等，具有高绝缘、耐高温的特性。
航空航天
用于制造飞机发动机部件、航天器结构件等，具有高强度、轻质、耐高温的特性。
化学工业
用于制造各种耐腐蚀、耐磨损的管道、阀门、反应器等化工设备。
氧化铝陶瓷综述(原版)[1]
![氧化铝陶瓷综述(原版)[1]](https://img.taocdn.com/s3/m/14d435c33b3567ec112d8a3b.png)
目 录摘 要 ................................................................................................................................ 0 正文： ................................................................................................................................ 0 1氧化铝的同质多晶变体及其性能简介 . 01.1α-32O Al 01.2β-32O Al 01.3γ-32O Al 02氧化铝陶瓷的分类及功能简介 (1)2.1分类 (1)2.1.1氧化铝陶瓷按其中氧化铝含量不同分为高纯型和普通型两种。
(1)2.1.2氧化铝陶瓷根据主晶相不同可分为刚玉瓷、刚玉—莫来石瓷及莫来石瓷。
(1)2.2功能 (1)3氧化铝陶瓷的原料及其加工 (2)3.1原料及其制备 (2)3.232O Al 的预烧 (3)3.332O Al 粉体的制备 (3)4氧化铝陶瓷的成型工艺 (4)4.1成型辅助剂 (4)4.2成型方法 (4)4.2.1模压成型 (4)4.2.2等静压成型 (4)4.2.3注浆成型 (4)4.2.4凝胶注模成型 (4)4.2.5热压铸成型 (5)5烧结 (5)5.1烧结方法 (5)5.1.1常压烧结法 (5)5.1.2热压烧结和热等静压烧结 (5)5.1.3液相烧结法 (5)5.1.4其它烧结方法 (6)5.2影响氧化铝陶瓷烧结的因素 (6)5.2.1成型方法的影响 (6)5.2.2烧结制度的影响 (6)5.2.3烧结气氛的影响 (6)5.2.4辅助剂的影响 (6)5.2.5烧结方法的影响 (7)6氧化铝陶瓷的后加工处理 (7)7氧化铝陶瓷的应用和发展现状 (7)7.1机械方面 (7)7.2电子、电力方面 (7)7.3化工方面 (7)7.4医学方面 (8)7.5建筑卫生陶瓷方面 (8)7.6其它方面 (8)参考文献 (8)氧化铝陶瓷综述摘 要本文简述了氧化铝陶瓷的功能及在各行业的应用，详细论述了氧化铝陶瓷的加工、成型及制备和制备过程中各工序对制品可能产生的影响以及通常会出现的问题与相应的解决方法。
氧化铝陶瓷材料
氧化铝陶瓷材料
氧化铝陶瓷是一种重要的陶瓷材料，具有优异的物理化学性能，被广泛应用于
电子、化工、机械等领域。
氧化铝陶瓷材料具有高温稳定性、耐磨性、绝缘性和化学稳定性等特点，因此备受工程师和设计师的青睐。
首先，氧化铝陶瓷材料具有优异的高温稳定性。
它能够在高温环境下保持稳定
的物理和化学性能，不易发生变形和热膨胀，因此被广泛应用于高温工艺和设备中。
例如，氧化铝陶瓷常被用于制作高温炉窑的隔热材料、炉具零部件等。
其次，氧化铝陶瓷材料具有良好的耐磨性。
它的硬度高，耐磨损性能好，因此
在机械设备的磨损部件中得到广泛应用。
比如，氧化铝陶瓷常被用于制作轴承、密封件、切削工具等，能够有效延长设备的使用寿命。
此外，氧化铝陶瓷材料还具有优异的绝缘性能。
它能够有效阻挡电流的传导，
因此在电子领域得到广泛应用。
例如，氧化铝陶瓷常被用于制作电子元器件的绝缘基板、封装壳体等，能够保证电子设备的安全运行。
最后，氧化铝陶瓷材料具有良好的化学稳定性。
它能够抵抗酸碱腐蚀，不易受
化学物质的侵蚀，因此在化工领域得到广泛应用。
比如，氧化铝陶瓷常被用于制作化工设备的耐腐蚀衬里、反应容器等，能够保证设备的长期稳定运行。
总的来说，氧化铝陶瓷材料具有高温稳定性、耐磨性、绝缘性和化学稳定性等
优异性能，被广泛应用于电子、化工、机械等领域。
它的应用范围广泛，能够满足不同领域的工程需求，因此在工程设计中具有重要的地位和价值。
希望本文能够为大家对氧化铝陶瓷材料有更深入的了解提供帮助。
氧化铝陶瓷的主要成分
氧化铝陶瓷的主要成分1.引言氧化铝陶瓷是一种具有广泛应用的高级工程陶瓷材料，用于各种工业、冶金、电子、化学等领域。
氧化铝陶瓷是一种纯度高、强度高、硬度高、耐腐蚀性好的陶瓷，可以替代不锈钢、钛合金、钨合金等耐磨材料，具有良好的绝缘性、热稳定性和机械性能。
2.氧化铝陶瓷的主要成分氧化铝陶瓷的主要成分是氧化铝（Al2O3），它是一种白色晶体粉末，无毒、无味、无色，具有良好的化学稳定性和热稳定性。
氧化铝是一种高温稳定的材料，在高温下也可以保持其强度和硬度，这使得它在高温环境中具有重要的应用价值。
氧化铝通常是通过原料氧化铝粉末在高温下烧结而成的。
烧结过程中原料粉末会经历多次升温和冷却阶段，最终形成氧化铝陶瓷坯体，其密度可以达到98%以上。
此外，为了改善氧化铝陶瓷的性能和加工工艺，常常在材料中添加其他元素和化合物。
例如，在氧化铝中添加稳定剂和强化剂可以提高其强度和硬度；添加其他氧化物和氧化物组合可以调整其导电性和抗腐蚀性。
3.氧化铝陶瓷的性能氧化铝陶瓷材料具有以下主要性能：1）高强度：氧化铝陶瓷具有较高的强度和硬度，可以轻松地处理搅拌、混合、干燥等粉末处理过程中产生的摩擦和冲击。
2）良好的抗腐蚀性：氧化铝陶瓷在高温和酸碱环境中具有优异的稳定性和抗腐蚀能力。
3）高温稳定性：氧化铝陶瓷具有较高的熔点和高温稳定性，在高温环境中保持其强度和硬度。
4）优良的绝缘性能：氧化铝陶瓷材料的绝缘性能优良，具有优秀的介电常数和耐电击性。
5）高化学惰性：氧化铝陶瓷材料的化学惰性高，可以经受多种有害化学物质的侵蚀，是一种非常稳定的高级工程陶瓷。
4.应用领域氧化铝陶瓷在多个领域应用广泛，主要应用领域包括以下几个方面：1）机械制造领域：氧化铝陶瓷常常用于制造机械零件和设备零部件，如轴承、轮轴、紫外线灯等，可以大大提高设备的使用寿命和稳定性。
2）电子领域：由于氧化铝陶瓷具有优异的绝缘性和高频特性，因此在电子器件中广泛应用，如陶瓷电容器、微波电路、电子绝缘板等。
氧化铝陶瓷简述
• 2、原料杂质的影响 • 工业Al2O3中常含有NaO2杂质，会提高介
电损耗。
• 工业Al2O3中还含有SiO2杂质，会与NaO2 形成钠长石，消除NaO2杂质的影响
4、高纯Al2O3粉体制备方法
• A：铵明矾热分解法
• 纯度99.9%以上，烧成品半透明，常制备高压 钠灯灯管。
• B、碳酸铝铵热分解法
• C： 有机铝盐热分解法（sol－gel法）
• 烷基铝和铝醇盐加水分解而制得氢氧化铝， 在进行热分解
• D：水热法、共沉淀法
二、 成型
• 干压法成型、注浆成型、挤压成型、冷等静 压成型、热等静压成型、热压成型、注射成 型、流延成型等等。
• 颗粒紧密接触，可缩短质点在高温下迁移距 离，加速扩散，从而有利于缩短烧成时间， 保证烧结体内无大气孔等缺陷。
• （4）原料的颗粒度及晶格缺陷 • 电熔Al2O3需要更高烧结温度
四、Al2O3陶瓷的加工
• 加工：陶瓷制品经过一种或数种车削、施釉和金 属化的操作。
• 1、研磨（美国willbank和日本Toto公司） • SiC和C料研磨和抛光，尺寸精确，但花费代价大。 • 2、施釉 • 将试样浸入到合适的釉浆中或直接进行喷涂而获
• MgO、SiO2、CaO、高岭土等 • MgO，生成薄层镁铝尖晶石，抑制晶粒长大。0.5－
1%,如原料粒径为1—2μm，陶瓷晶粒尺寸不会大于 15μm
• B、使用易于烧结的粉体
• 通过调整粉料制备工艺，使粉末微细化， 活性高。
• （3）、热压烧结 • 烧结过程中升温同时进行加压，促进物质
的塑性流动。
• 金属粉末
4、烧结过程中的物质传递
• （1）、蒸发和凝聚
• 颗粒曲率半径很小时， 蒸气压发生变化，凸面 上蒸气压增高而凹面上 蒸气压降低。因此，凸 面上物料蒸发后，通过 气相传递，在凹面上 （颈部）凝聚。
氧化铝陶瓷概述
47
（1）CaO－Al2O3－SiO2系瓷料 例3.计算该系统瓷料在相应的
无变量点温度下所能形成的最高液 相量。P142
1#配方的化学组成和S/C ：
组分 CaO 组分% 1.8
Al2O3 SiO2 96 2.2
S/C 1.2
48
❖
从S／C＝1.2小于2.16，瓷料组成点处
两者结构的主要不同仅在于Na－Al2O3中 “尖晶石基块”之间的Na+，被数量大致少一 半的Ca2+取代。但是CaO引入Al2O3瓷料并不使 烧结瓷体的介电性能恶化，少量CaO的引入反
而使瓷体的tg值有所降低(参阅表4—7数据)。
23
❖ Ca－Al2O3和Na－Al2O3对Al2O3瓷 体介电性能的影响截然不同，是由于 Ca2+是二价离子，价键较强，处于“尖 晶石基块”之间的Ca2+把“尖晶石基块” 拉紧，使Ca2+比较牢固地压在“尖晶石 基块”之间， Ca2+失去了可动性，至少 在低温时是如此。
（2）加入粘土生成钠长石。
（3）煅烧。对高铝瓷采用此方式， 可使－Al2O3－Al2O3，在煅烧时加 入 一 定 量 的 硼 酸 与 Na2O 反 应 生 成 硼 酸 钠，是易挥发物质，在煅烧中挥发除 去。
19
表4-6列出了Al2O3在Na、Si杂质共存 时，杂质含量对烧结瓷体介质损耗的影 响。
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(4)Al2O3 陶 瓷 的 熔 剂 类 加 入 物 MgO ， CaO ， BaO ， Si02 ， 除 CaO 的 高 温 挥 发 性 较弱，其他几个氧化物的挥发性都较强。 但挥发性较强的氧化物结合成复合氧化 物（3Al2O3 ·2Si02）时，挥发速度和挥 发性有不同程度的降低。
氧化铝陶瓷
氧化铝陶瓷
氧化铝陶瓷是一种高性能陶瓷材料，也称为氧化铝陶瓷材料。
它是由高纯度氧化铝粉末通过压制、成型、烧结等工艺制成的一种非金属材料。
氧化铝陶瓷具有高硬度、高强度、高耐磨性、高耐腐蚀性、高耐高温性、绝缘性能好等优良的物理性能和化学性能。
因此，氧化铝陶瓷被广泛应用于航空航天、机械工业、电子电器、化学工业等领域。
氧化铝陶瓷的制备过程一般包括以下几个步骤：首先将高纯度氧化铝粉末与其他添加剂混合均匀，然后通过压制或注塑成型，最后进行高温烧结处理。
在烧结过程中，氧化铝粉末会逐渐结合成致密坚硬的结构，形成具有优良物理性能和化学性能的氧化铝陶瓷。
氧化铝陶瓷的应用领域非常广泛，例如在航空航天领域中，氧化铝陶瓷可以用于制造发动机涡轮叶片、航空仪器仪表、空气滤清器等；在机械工业中，氧化铝陶瓷可以用于制造轴承、轴瓦、机床刀具、磨料等；在电子电器领域中，氧化铝陶瓷可以用于制造电子器件、热敏电阻器、微波陶瓷等；在化学工业中，氧化铝陶瓷可以用于制造化学反应器、催化剂载体等。
氧化铝陶瓷
氧化铝陶瓷刀
氧化铝陶瓷阀门球
氧化铝陶瓷钉
陶瓷刀简介
新型陶瓷刀具的出现，是人类首次通过运用陶瓷材料改革机械切削 加工的一场技术革命的成果。早在20世纪初，德国与英国已经开始寻求 采用陶瓷刀具取代传统的碳素工具钢刀具。陶瓷材料因其高硬度与耐高 温特性成为新一代的刀具材料，到目前为止，用作陶瓷刀具的材料已形 成氧化铝陶瓷，氧化铝—金属系陶瓷、氧化铝—碳化物陶瓷、氧化铝—碳 化物金属陶瓷、氧化铝—氮化物金属陶瓷及最新研究成功的氮化硼陶瓷 刀具。就世界范围讲，德国陶瓷刀具已不仅用于普通机床，且已将其作 为一种高效、稳定可靠的刀具用于数控机床加工及自动化生产线。 陶瓷刀体现的是新世纪、新材料的绿色环保概念。它高雅灵巧，自 用送礼两相宜，带给人们贵族般的享受，是身份和品味的象征。
未来发展趋势：氧化铝陶瓷作为先进陶瓷中应用最广的一种材料，伴随着整 个行业的发展呈现以下发展趋势：（1）技术装备水平将快速提高： 计算机 技术和数字化控制技术的发展促进了先进陶瓷材料工业的技术进步和快速发 展，诸如自动控制连续烧结窑炉、大功率大容量研磨设备、高性能制粉造粒 设备等净压成型设备等先进的成套设备有利地推动了行业整体水平的提高， 同时在生产效率、产品质量等方面也都明显改善;（2）产品质量水平不断提 高：国内微晶氧化铝陶瓷制品从无到有，产业规模从小到大，产品质量从低 到较高，经历了一个快速发展的历程;（3）产业规模将迅速扩大：微晶氧化 铝陶瓷制品作为其它行业或领域的基础材料，受着其它行业发展水平的影响 和限制。从氧化铝陶瓷的应用情况看，应用范围越来越宽，用量越来越大， 特别是在防磨工程和建筑陶瓷生产方面的用量增加将更为显著。
结 语
Al2O3陶瓷材料是应用得较多的陶瓷材料之一。国外对Al2O3材料的研究 起步较早，尤其是在科技含量高的领域如机械加工、医学、航空航天等。 而国内对Al2O3材料研究相对较晚，技术相对落后，且制造业中生产工艺较 落后、装备不精，所以产品质量跟西方发达国家相比还是存在一定的差距。 因此，提高我国Al2O3材料的研究水平及大力推广Al2O3材料的应用已迫在眉 睫
氧化铝陶瓷
氧化铝陶瓷氧化铝陶瓷是一种以氧化铝（Al2O3）为主体的陶瓷材料，用于厚膜集成电路。
氧化铝陶瓷有较好的传导性、机械强度和耐高温性。
需要注意的是需用超声波进行洗涤。
氧化铝陶瓷是一种用途广泛的陶瓷，因为其优越的性能，在现代社会的应用已经越来越广泛，满足于日用和特殊性能的需要。
类别氧化铝陶瓷分为高纯型与普通型两种。
高纯型氧化铝陶瓷系Al2O3含量在99．9%以上的陶瓷材料，由于其烧结温度高达1650—1990℃，透射波长为1～6μm，一般制成熔融玻璃以取代铂坩埚；利用其透光性及可耐碱金属腐蚀性用作钠灯管；在电子工业中可用作集成电路基板与高频绝缘材料。
高纯氧化铝刚玉坩埚金卤灯陶瓷管用高纯氧化铝高纯度氧化铝电路板普通型氧化铝陶瓷系按Al2O3含量不同分为99瓷、95瓷、90瓷、85瓷等品种，有时Al2O3含量在80%或75%者也划为普通氧化铝陶瓷系列。
其中99氧化铝瓷材料用于制作高温坩埚、耐火炉管及特殊耐磨材料，如陶瓷轴承、陶瓷密封件及水阀片等；95氧化铝瓷主要用作耐腐蚀、耐磨部件；85瓷中由于常掺入部分滑石，提高了电性能与机械强度，可与钼、铌、钽等金属封接，有的用作电真空装置器件。
99瓷95瓷90瓷与85瓷制作工艺粉体制备将入厂的氧化铝粉按照不同的产品要求与不同成型工艺制备成粉体材料。
粉体粒度在1μm以下，若制造高纯氧化铝陶瓷制品除氧化铝纯度在99．99%外，还需超细粉碎且使其粒径分布均匀。
采用挤压成型或注射成型时，粉料中需引入粘结剂与可塑剂，一般为重量比在10－30%的热塑性塑胶或树脂?有机粘结剂应与氧化铝粉体在150－200温度下均匀混合，以利于成型操作。
采用热压工艺成型的粉体原料则不需加入粘结剂。
若采用半自动或全自动干压成型，对粉体有特别的工艺要求，需要采用喷雾造粒法对粉体进行处理、使其呈现圆球状，以利于提高粉体流动性便于成型中自动充填模壁。
此外，为减少粉料与模壁的摩擦，还需添加1～2%的润滑剂，如硬脂酸，及粘结剂PVA。
995氧化铝陶瓷使用温度
995氧化铝陶瓷使用温度摘要：一、氧化铝陶瓷简介1.氧化铝陶瓷的性质2.氧化铝陶瓷的应用领域二、995 氧化铝陶瓷的特点1.995 氧化铝陶瓷的成分及性能2.995 氧化铝陶瓷的优势三、995 氧化铝陶瓷使用温度1.995 氧化铝陶瓷的耐高温性能2.不同温度下的使用注意事项四、氧化铝陶瓷在我国的发展现状与前景1.我国氧化铝陶瓷的生产水平2.氧化铝陶瓷行业的未来发展趋势正文：氧化铝陶瓷是一种以氧化铝（Al2O3）为主要成分的陶瓷材料，具有高硬度、高熔点、高强度、高绝缘性等优异性能，广泛应用于电子、化工、航空、航天等领域。
今天，我们将重点介绍995 氧化铝陶瓷的使用温度及其相关特性。
首先，我们来了解一下氧化铝陶瓷的基本性质。
氧化铝陶瓷的主要成分是氧化铝，其含量在95% 以上。
由于氧化铝陶瓷具有高硬度、高熔点、高强度和高绝缘性等特性，使其在各种严苛环境下都能保持稳定的性能。
氧化铝陶瓷广泛应用于电子、化工、航空、航天等领域，其中，995 氧化铝陶瓷由于其独特的性能，在某些特定场合具有不可替代的地位。
那么，什么是995 氧化铝陶瓷呢？995 氧化铝陶瓷是指氧化铝含量在99.5% 以上的陶瓷材料。
相较于普通氧化铝陶瓷，995 氧化铝陶瓷具有更高的纯度、更好的热稳定性和更优良的力学性能。
这使得995 氧化铝陶瓷在高温、高强度等极端环境下具有更好的表现。
接下来，我们来探讨一下995 氧化铝陶瓷的使用温度。
由于995 氧化铝陶瓷具有较高的熔点和良好的热稳定性，使得其可以在高温环境下使用。
在常温至1200 摄氏度的范围内，995 氧化铝陶瓷的性能都能保持稳定。
然而，在超过1200 摄氏度的高温下，995 氧化铝陶瓷的性能会受到影响，因此，在使用过程中需要注意控制温度。
此外，在低温环境下，995 氧化铝陶瓷也具有良好的性能，可在-200 摄氏度至600 摄氏度之间保持稳定的性能。
总之，995 氧化铝陶瓷在各种温度环境下都表现出良好的性能，使其在电子、化工、航空、航天等领域得到广泛应用。
氧化铝陶瓷概述
氧化铝陶瓷的特性
高硬度
氧化铝陶瓷具有很高的硬度，其莫氏硬 度约为8-9，仅次于金刚石和碳化硅。
高绝缘性
氧化铝陶瓷具有很高的绝缘性能，其 电阻率高达1014Ω·cm以上，可用于
制造高压、高温绝缘器件。
高熔点
氧化铝陶瓷的熔点高达2050℃，使其 在高温环境下仍能保持稳定的物理和 化学性能。
低热膨胀系数
制备工艺对性能的影响
粉体制备
采用不同的合成方法，如 固相法、溶胶-凝胶法等， 得到不同粒度和形貌的粉 体，影响陶瓷的性能。
成型工艺
采用不同的成型方法，如 干压成型、等静压成型等， 影响陶瓷的致密度和强度。
烧成制度
烧成温度、气氛、时间等 因素影响陶瓷的显微结构 和性能。
表面处理与改性
表面涂层
表面粗糙度
电子工业领域
由于其优良的绝缘性能和稳定的物理化学性能，氧化铝陶 瓷在电子工业中广泛应用于制造电子元件、电子器件封装 、集成电路基片等。
其他领域
氧化铝陶瓷还广泛应用于化工、石油、纺织等领域的耐腐 蚀、耐磨损部件，以及作为高温炉管、高温发热元件等。
02
氧化铝陶瓷的生产工艺
原料选择与处理
原料选择
选择高纯度、高结晶度的氧化铝 粉体作为主要原料，以确保陶瓷 的性能和品质。
VS
拓展应用领域
利用多功能氧化铝陶瓷的特点，开发其在 新能源、生物医学、环保等领域的应用， 满足社会发展的多样化需求。
感谢观看
THANKS
后处理
进行表面处理、涂层、金属化等后处理，以提高氧化铝陶瓷的耐腐蚀性、导电性 等性能。
03
氧化铝陶瓷的性能优化
添加物对性能的影响Leabharlann 010203
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四、Al2O3陶瓷的加工
第五节 常见氧化铝陶瓷
• • • • 一、氧化铝陶瓷组成和性能关系 1、瓷料的高温下挥发 Al2O3高温下挥发性较弱 MgO较高的挥发性、形成镁铝尖晶石后挥发 性下降，但仍然很高 • Al2O3黑瓷中，着色剂FeO、MnO、CoO、NiO、 Cr2O3较低温度下具有明显的蒸气压。 • CaO挥发性较 • BaO、SiO2挥发性较强，但与Al2O3形成化合 物后挥发性较弱
4、烧结过程中的物质传递
• （1）、蒸发和凝聚 • 颗粒曲率半径很小时， 蒸气压发生变化，凸面 上蒸气压增高而凹面上 蒸气压降低。因此，凸 面上物料蒸发后，通过 气相传递，在凹面上 （颈部）凝聚。 • 陶瓷材料的挥发性小， 蒸气压很低，一般在陶 瓷烧结过程中不常见。
• （2）、扩散 • 晶粒各部分存在缺陷浓度时，质点（或空 位）借助浓度梯度推倒而迁移的过程。 • 添隙离子扩散<<空位扩散 • 表面扩散、界面扩散和体积(晶格）扩散 • Al2O3陶瓷中Al和O均需迁移，通常扩散较 慢的离子迁移控制整个烧结速度。
• （a）：与Al2O3形成固溶体，TiO2、Cr2O3、MnO2。 固溶时，使Al2O3产生缺陷，活化晶格，促进烧结。 • TiO2 0.5－1％时降低烧结温度150—200度；促进晶粒 长大，可达200－350μm，有利于热稳定性提高。 • MnO2降低烧结温度100—150度，促进晶粒长大 • （b）：在烧结时生成“液相”，降低烧结温度。 • MgO、SiO2、CaO、高岭土等 • MgO，生成薄层镁铝尖晶石，抑制晶粒长大。0.5－ 1%,如原料粒径为1—2μm，陶瓷晶粒尺寸不会大于 15μm
6、氧化铝陶瓷的烧结影响因素
• （1）、烧成制度 • 早期不宜升温过快，会导致早期致密化速度过 快，不要在早期形成封闭气孔。 • 保温时间延长，烧成温度提高，质点迁移扩散 充分，陶瓷致密度提高。 • 过分延长保温时间或提高温度，晶粒粗大，体 密度下降。
• （2）、烧成气氛
• 氧的气压愈低愈有利于烧结。CO和H2混合气氛最容易完 成。但是H2气氛下，晶粒粗大。而Ar和空气气氛更易得 到细晶粒陶瓷
• （3）、黏滞和塑性流动
• A：陶瓷高温时，形成黏性“液体”，相邻颗 粒中心相互逼近，增加接触面积，发生颗粒间 的粘合力作用，形成一些封闭气孔。而封闭气 孔在外界玻璃相包裹压力下发生黏性流动而致 密化。
• B：高温时，表面能使晶体产生位错， 质点通过整排原子的运动或晶面滑移来 实现物质传递。
• （4）、溶解—沉淀机理
4、高纯Al2O3粉体制备方法
• A：铵明矾热分解法
• 纯度99.9%以上，烧成品半透明，常制备高压
钠灯灯管。
• B、碳酸铝铵热分解法
• C： 有机铝盐热分解法（sol－gel法） • 烷基铝和铝醇盐加水分解而制得氢氧化铝，Leabharlann 在进行热分解 • D：水热法、共沉淀法
二、 成型
• 干压法成型、注浆成型、挤压成型、冷等静 压成型、热等静压成型、热压成型、注射成 型、流延成型等等。 • 产品的性状、大小、复杂性与精度要求。 • 成型时的缺陷，很难在烧成过程中消除
• • • •
（2）99瓷 99 ％， 烧结温度：17000C 坩锅、耐火炉管、耐磨材料（水阀、密封件）
•3）95瓷 •95 ％，
•烧结温度：16500C
•中等耐腐烛材料、耐磨材料
• • • • • • •
（4）85瓷 85％， 烧结温度：14000C－1600 0C 致密的细晶结构，电真空装置 （5）75瓷 75％ 电阻瓷、集成电路封装管
• 1912年 氧化铝陶瓷刀具 • 1931年德国Siemens Halske公司将氧化铝陶瓷应 用于火花塞材料，并获得“Sinter Korund”专利。 • 热震性能差 • 1970s Al2O3+TiO2复合陶瓷刀具
• 二、分类：
• • • • • • • （1）高纯Al2O3陶瓷 99.9％，Tm=20500C 烧结温度：16500C－1950 0C 化学稳定性好， 代替Pt坩锅 导热性好，集成电路基板 绝缘性好， 高频绝缘材料 透光性、耐Na蒸气辅烛，钠灯管
三、 烧结
• 1、烧结：陶瓷生坯在高温下致密化过程和 现象的总称，主要发生发生晶粒和气孔尺 寸及其性状的变化。 • 2、烧结体变化 • 随温度上升和时间延长，固体颗粒相互键 连，晶粒长大，空隙和晶界减小，通过物 质传递，总体积收缩，密度增加，最后成 为坚硬的具有一定显维结构的多晶烧结体 • 坯体中晶粒配位性状的变化，如圆形晶粒 变成六角形密堆积，球形晶粒变成十四面 体密堆积
第四节
氧化铝陶瓷的制备工艺
• 粉体的制备 • 成型 • 烧结
一、原料的制备
• 1 工业原料的制备 • A：拜耳法（1889－1892年发明）
铝土矿： 主要成分为Al2O3还有少量的Fe2O3 等杂质
铝土矿 溶解
NaAlO2
NaOH溶液 残渣
二氧化碳
Al2O3
过滤
酸化
Al(OH)3
过滤
灼烧
滤液 1150—1200
• 三、 βAl2O3 • 多铝酸盐矿物，RO.6Al2O3、R2O.11Al2O3 • [NaO]-1层和[Al11O12]＋类型尖晶石单元交叠 堆积而成。
• 材料强度低、不能用于结构材料，介电损耗大， 不能用于机电材料。 • Na＋完全包含在垂直于c轴的松散堆积平面内，在 这个平面内可快速扩散，呈现离子型导电。如： 300度，钠离子扩散系数达1×10-5cm2/s导电率达 3×10-3s/m • 钠硫电池和钠溴电池的隔膜材料，广泛的应用于 电子手表、电子照相机、听诊器和心脏起搏器。
• 3、化学驱动力 • 烧结过程，陶瓷致密化，依靠物质传递和迁 移来实现。必须存在每个化学位梯度推动 • 粉体具有很大表面积，储藏大量的表面能 （几千J/mol) • 粉体制备过程中，粉体出现各种晶格缺陷， 具有大量的缺陷能（几千J/mol) • 但于活化能（几十万J/mol)相比过低，因此陶 瓷烧结需要高温来降低活化能势垒。 • 金属粉末0.3—0.4Tm，无机盐类0.57Tm，硅 酸盐0.8—0.9Tm
单相Al2O3陶瓷组织
Al2O3密封、气动 陶瓷配件
Al2O3化工、耐磨陶 瓷配件
95瓷纺织件
99瓷纺织件
氧化铝耐 高温喷嘴
氧 化 铝 陶 瓷 密 封 环
氧化铝陶瓷坩埚 氧化铝陶瓷转心球阀
第三节
氧化铝的结构
• 12种同质异晶体，1300度高温几乎完全转 化为αAl2O3 • 主要有三种： • αAl2O3，βAl2O3，γAl2O3
• 注浆成型： • 26—29％水＋10％阿拉伯树胶水溶液（浓度 10％）＋少量的苯＋AL2O3 • 干压法成型：成型压力60－100MPa • 7—8％羧甲基纤维素（浓度2％）或0.8％糊 精＋2.4％水＋AL2O3 • 挤压成型：糊精、工业糖浆、聚醋酸乙烯醇、 羧甲基纤维素、聚乙烯醇 • 热压成型： • 0.3—0.7％油酸＋16－18％石蜡＋AL2O3
• （2）原料粉碎 • 粉料微细化，表面原子数目增多，粉体具有较高 的化学表面能，利于粉体参与物理或化学发应 • 粉体在粉碎过程中，受到热作用或机械力的撞击、 碾压、剪切，使原来完整晶格结构受到不同程度 的破坏，在颗粒内部出现裂纹、位错，表面原子 会出现不同程度的偏离，甚至会呈现无定形状态。 即增加了颗粒的缺陷能，质点更容易脱离原有位 置的束缚，便于材料在烧结过程中的物质的传递 或转移。 • 总之，粉末微细化，能加速粉料在烧结过程中动 力学过程、降低烧结温度和缩短烧结时间、改善 和提高陶瓷的各项性能。
残渣：钠长石及Fe和Ti杂质
铝土矿
酸化
B：贫矿石
H2SO4 二氧化碳 Al2O3
溶解
NaAlO2
过滤
酸化
Al(OH)3
过滤
灼烧
NaOH溶液 残渣
滤液 1150—1200
C：高纯度AL2O3
铝土矿 电弧炉
Al2O3
熔融 2000－2400 人造刚玉、电熔刚玉
2、原料的要求
• • • • 化学组成精确 纯度高适当小的颗粒尺寸 颗粒分布范围窄 分散性好、无团聚
• 小于1μm占15－30％，若大于40％，烧结时会出现严 重晶粒长大。 • 5μm的颗粒大于10—15％会明显妨碍烧结。 • 成型方式不同： • 注浆成型小于2μm的粉体应达到70%—85% • 半干压成型小于2μm的粉体应达到50%—70%
球磨、振动磨、搅拌磨、气流磨
• 干磨和湿磨 • 球磨：外加1％－3％的助磨剂，如：油酸 • 吸附于Al2O3粉体表面，形成具有一定离子场 分布的新表面 • A：分散效应： • 减弱粉体间相互作用力，提高分散性，强化研 磨效果 • B：润滑效应：粉料间相互作用力减弱，摩擦 力减小，流动性增加，利于粗颗粒暴露而永受 研磨作用，提高研磨效率 • C：劈裂效应：粉料受撞击与碾压作用时，会 出现裂纹，当应力去除时，裂纹会弥合，而助 磨剂会填塞于裂纹处，使之不弥合
• 一、γAl2O3
• 水铝矿及氢氧化铝矿等氧化铝水化物的脱水过程 中生成的过渡氧化铝。 • 六方晶系，尖晶石结构。 晶格常数较大，密度低，结构松散，良好吸附力。 高温不稳定 1200度转化为αAl2O3 多孔材料，吸附剂
• 二、αAl2O3 • 三方晶系，刚玉型结构 • 结构最紧密，活性低，温度稳定，电学性 能和机电性能优良
• 高温时，固体颗粒分散于液相中，在毛细 管力作用下，在颈部重新排列，成为更紧 密的堆积物体。
5、氧化铝陶瓷的烧结工艺
• • • • • • （1）、高温快烧 1750度，微晶结构 （2）、低温烧结 降低能耗、抑制晶粒长大 A：引入添加剂 促进烧结，增加陶瓷密度，控制晶粒尺 寸，改善陶瓷的物理、化学性能。
• 第三章 氧化铝陶瓷
第一节 氧化物陶瓷概述