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氧化铝陶瓷



耐高温,化学稳定性:

Al2O3结构陶瓷的用途

密封性

水泵机械密封 水暖阀芯 气动元件 化工设备 太阳能热水器
Al203陶瓷汽车刹车盘,减重60%
成品展

Al203陶瓷汽车活塞
Al203陶瓷纺织配件导丝器
氧化铝刀具
在切削时表现 为摩擦系数低、切 削力小、不易产生 积屑瘤和粘结磨损, 因此加工件容易得 到很高的光洁面。
Al2O3结构陶瓷的性质


强度高于粘土类陶瓷,硬度很高,有很好的 耐磨性。 耐高温,可在1600度高温下长期使用。 耐蚀性很强。 良好的电绝缘性能,在高温下的电绝缘性能 尤为突出,每毫米厚度可耐电压8000V以上。 韧性低,抗热震性差,不能承受温度的急剧 变化。(缺点)
结构材料的性质对比
Al2O3结构陶瓷的生产工艺流程 原料配料→研磨加工→制浆、制泥→成 型→干燥→制粉→热压烧结→烧成→检 选(冷加工)→包装入库→出厂
原料来源

氧化铝在地壳中含量非常丰富,在岩石中 平均含量为15.34%,是自然界中仅次于 SiO2存量的氧化物。一般应用于陶瓷工 业的氧化铝主要有2大类,一类是工业氧 化铝,另一类是电熔刚玉。
性能 密 度 ( g/ c m ) 弹 性 模 量 ( G P a) 抗 拉 强 度 ( M P a) 抗 弯 强 度 (M P a) 断 裂 功 ( J/ m )
2 3
矿物聚合材料 2 .2 - 2 .7 50 30-190 40-210 50-1500
普通水泥 2 .3 20 1 .6 - 3 .3 5-10 20

实际应用
随着科学技术的发展及制造技术的提高,氧化铝陶瓷在现代
工业和现代科学技术领域中得到越来越广泛的应用。 机械方面:耐磨氧化铝陶瓷衬砖、衬板、衬片,氧化铝陶瓷钉,陶 瓷密封件,氧化铝陶瓷切削刀具,氧化铝陶瓷柱塞等。 电子、电力方面:各种氧化铝陶瓷底板、基片、陶瓷膜、高压钠灯 透明氧化铝陶瓷以及各种氧化铝陶瓷电绝缘瓷件等。 化工方面。氧化铝陶瓷化工填料球,氧化铝陶瓷微滤膜,氧化铝陶 瓷耐腐蚀涂层等。 医学方面。氧化铝陶瓷人工骨,羟基磷灰石涂层多晶氧化铝陶瓷人 工牙齿、人工关节等。
Al2O3 结构陶瓷
Al2O3结构陶瓷概念和分类

定义:以-Al2O3为主晶相的结构陶瓷
Al2O3 含量= 75.0~99.9%

分类:依据配料中Al2O3含量 75瓷,85瓷,95瓷,99瓷
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”。
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 (2)产品质量水平不断提高 ( 3 )产业规模将迅速扩大
Hale Waihona Puke 结束实际应用
材料生产方面:球磨机用氧化铝陶瓷衬砖、 微晶耐磨氧化铝球石,氧化铝陶瓷辊棒、 氧化铝陶瓷保护管及各种氧化铝质、氧 化铝结合其他材质耐火材料。 其他方面:航空航天、珠宝加工、涂料、 油漆、化妆品、食品、制药等行业。
Al2O3结构陶瓷的用途

高强度,高硬度:



磨料磨具 纺织瓷件 刀具等 催化剂载体 航空及磁流体发电材料 汽车活塞
玻璃 2 .5 70 60 70 10
陶瓷 3 .0 200 100 150-200 300
铝合金 2 .7 70 30 150-400 10000
密度v (g/cm3) : 3.99 抗弯强度(MPa): 385 抗拉强度(MPa, 1000℃ ): 245 弹性模量(GPa): >300
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微米以下 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
工业氧化铝一般是以含铝量高的天然矿物铝土矿 电熔刚玉是以工业氧化铝或富含铝的原料在电弧炉中
熔融,缓慢冷却使晶体析晶出来
成形方法

氧化铝陶瓷制品成型方法常采用的有: 干压、注浆、挤出、等静压(干法、湿 法)、注凝、流延、热压铸、离心注浆 等。不同的产品,因其形状、尺寸、造 型复杂与精度各异,需要采用合理的成 型方法。
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