高纯纳米三氧化二铝在陶瓷中的作用-降低烧结温度
氧化铝陶瓷（alumina ceramics ）是一种以a-AI2O3为主晶相的陶瓷材料，由于a-AI2O3具有熔点高，硬度大，耐化学腐蚀，优良的介电性，是氧化铝各种形态中最稳定的晶型，也是自然界中惟一存在的氧化铝的晶型。

用a -AI2O3为原料制备的氧化铝陶瓷结构件材料，其机械性能、高温性能、介电性能及耐化
学腐蚀性能都是非常优异的。

影响预烧质量的因素：
1）工业中预烧氧化铝时，通常要加入适量的添加物，如H3BO4, NH4F, AIF3、高纯纳米氧
化铝（VK-L30）等，。

添加物可以降低预烧温度、促进晶型转化、排除Na2O等杂质。

加入5%~15%的高纯纳米氧化铝，可以降低烧结温度50-100 度。

添加剂的影响：
由于AI2O3 陶瓷坯体熔点高，较难烧结，若加入某种添加剂，则可以改善烧结性能，促进烧
结。

就添加剂来说，大致可分为以下两大类：一类是与Al2O3生成固溶体，一类是能生成液相。

第一类添加剂为变价氧化物，有高纯纳米氧化铝（VK-L30）、TiO2、Cr2O3、Fe2O3及MnO2等。

由于其晶格常数与Al2O3的相接近，因此通常能与Al2O3生成固溶体。

同时它们是变价氧化物，由于变价作用，使AI2O3 瓷产生缺陷，活化晶格，促进烧结。

尽管添加剂有多种，对于高纯瓷件来说最适合的添加剂为高纯纳米氧化铝（VK-L30）。

例如，加入5~15%的高纯纳米氧化铝，可以使Al2O3瓷的烧结温度降低50~150C，大大节约能源，并且高纯纳米氧化铝不属于外来杂质，大大提高了产品质量。

另一类添加剂即由于生成液相，降低烧成温度而促进Al2O3的烧结。

这一类添加剂有高岭土、
SiO2、CaO、MgO 等。

这时由于它们能与其它外加剂生成二、三元或更复杂的低共熔物。

由于出现液相，即液相对固相的表面湿润力和表面张力，使固相粒子靠紧并填充气孔。

氧化铝陶瓷的性能与应用
1. 性能
（1）机械强度高。

Al2O3瓷烧结产品的抗弯强度可达250MPa，热压产品可达500MPa。

Al2O3 成分愈纯，强度愈高。

强度在高温下可维持到900 C。

利用其机械强度，可以制成装置瓷和
其他机械构件。

添加纳米氧化铝烧结的陶瓷强度提高，不容易断裂。

⑵电阻率高，电绝缘性能好。

常温电阻率1015 Q • cm,绝缘强度15kV/mm。

利用其绝缘性
和强度，可以制成基板、管座、火花塞、电路管壳等。

（3）硬度高。

莫氏硬度为9,加上优良的抗磨损性,广泛用以制造磨轮、磨料、拉丝模、挤压模、轴承等。

⑷熔点高，抗腐蚀。

熔点2050 C,能较好地抗Be、Sr、Ni、Al、V、Ta Mn、Fe、Co等熔
融金属的侵蚀。

对NaOH、玻璃、炉渣的侵蚀也有很高的抵抗能力。

因此可用作耐火材料、炉管、玻璃拉丝坩埚、空心球、热电偶保护套等。

（5）化学稳定性优良。

许多复合的硫化物、磷化物、氯化物、氧化物等以及硫酸、盐酸、硝
酸、氢氟酸均不与Al2O3作用。

因此Al2O3可以制成坩埚、人体关节、人工骨、羟基磷灰石涂层多晶氧化铝陶瓷人工牙齿等。

⑹光学特性。

可以制成透光材料（透光Al2O3 瓷）,用以制造钠蒸汽灯管、微波整流罩、红
外窗口、激光振荡元件等。