氧化铝陶瓷讲课ppt

(3) γ-Al2O3
γ-Al2O3是氧化铝的低温形态，由制备工业氧化 铝的中间产物——氢氧化铝经锻烧而得。其结 构疏松，易于吸水，且能被酸碱溶解，性能不 稳定，不适于直接用来生产氧化铝陶瓷。 通过采用适当的添加剂对γ-Al2O3进行高温锻烧， 使γ-Al2O3不可逆转的变为α-Al2O3 (950~ 1500℃)，此过程伴随着14.3%的体积收缩，使 用锻烧收缩后得到的α-Al2O3生产氧化铝陶瓷， 有利于产品尺寸的控制和减少产品的开裂。
氧化铝陶瓷
韩旋贺130037208 刘雪菲130037215
三氧 化铀
氧化 钙
氧化 铝
氧化 镁
氧化 铍
Leabharlann Baidu
氧化物 陶瓷
氧化 锌 二氧 化钍 二氧 化钛
氧化 钇
氧化 锆
Al2O3陶瓷类型
• 氧化铝陶瓷（alumina ceramics ）是一种以 α-Al2O3为主晶相的陶瓷材料，其Al2O3含量 一般在75~99.9%之间。通常以配料中Al2O3 的含量来分类。根据Al2O3含量不同，习惯 上称为75瓷、80瓷、85瓷、90瓷、92瓷、 95瓷、99瓷等。
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性质和应用—电子、电力方面
• Al2O3 陶瓷基片——机 械强度高、绝缘性好 、避光性高，广泛用 于多层布线陶瓷基片 、电子封装及高密度 封装基片。
应用—医学方面
• Al2O3 陶瓷具有优良 的生物相容性、生物 惰性、理化稳定性及 高硬度、高耐磨性， 是制备人造骨和人造 关节的理想材料。但 它具有和其他陶瓷材 料一样的缺点如脆性 大、断裂韧性低、机 加工技术难度高、工 艺复杂等，因此有待 进一步研究应用。
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应用—其它方面
• 航空航天方面应用较 多的是Al2O3基纤维， 它具有高强度、耐高 温、抗氧化、耐腐蚀 等多种性能。 Al2O3可 以制备成高温耐热纤 维， 用于航天飞机上 的隔热瓦和柔性隔热 材料等。
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Al2O3陶瓷的生产工艺
Al2O3的生产工艺，大体要经过下面几个主要工序：
原料煅烧 素烧 磨细 修坯 配方 烧结 加粘合剂 表面处理 成型
性质和应用—电子、电力方面
• Al2O3透明材料—透光、 透波性应用：新型节 能灯具金卤灯、红外 透波材料；特种光功 能特性应用：薄膜发 光材料、高功率全固 态激光器、透明闪烁 陶瓷。
(2) β-Al2O3
• β-Al2O3是一种含碱金属(或碱土金属)的铝酸 盐(其通式为 R2O· 11Al2O3，或 RO· 6Al2O3)。 • β-Al2O3是一种不稳定的化合物，加热时， 会分解生成Na2O(或RO)和α-Al2O3。 • β-Al2O3的结构具有明显的离子导电能力和 松弛极化现象，介质损耗大，电绝缘性能 差，在制造无线电陶瓷时不允许β-Al2O3的 存在。
Al2O3的晶型
• Al2O3具有多种晶体结构，大部分是由氢氧 化铝脱水转变为稳定结构的α-Al2O3时所生 成的中间相。它们的结构是不完整的，在 高温下是不稳定的，最后都转变成α-Al2O3。
(1)α-Al2O3
属三方柱状晶体，晶 体结构中氧离子形成 六方最紧密堆积，铝 离子则在 6 个氧离子围 成的八面体中心。有 天然刚玉、红宝石、 蓝宝石等矿物。
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应用—化工方面
• Al2O3陶瓷膜——耐高温、热稳定性好，在高 温下仍能保持其性能不变；高强度，在很大压 力梯度操作下， 不会被压缩或产生蠕变，机 械性能好；化学稳定性好，能耐强酸强碱溶液、 有机溶剂和氯化物腐蚀，并且不被微生物降解； 可反复使用， 易清洁； 制备时孔径大小和孔 径尺寸分布容易控制。在净化工业用水、海水 淡化、气体分离、催化反应等方面都具有大量 的应用 • Al2O3 涂层——耐腐蚀、耐高温