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氧化铝陶瓷是什么材料,氧化铝陶瓷的优点有哪些

更新时间  2023-09-07 阅读 111

氧化铝陶瓷

氧化铝陶瓷,也被称为氧化铝或Al2O3.是一种在工业中被广泛使用的氧化物陶瓷,氧化铝陶瓷材料以其极高的硬度和高导热性而闻名。氧化铝陶瓷的特性使其成为结构、磨损和腐蚀环境中使用最广泛的陶瓷之一。

氧化铝陶瓷通常由铝土矿制成,可以使用注塑、模压、等静压、注浆、金刚石加工和挤压成型。与氮化铝和其他重要的工程材料一样,氧化铝可以通过干压和烧结或使用适当的烧结助剂进行热压来生产。由于工业化需求和对新材料不断的探索,人们对氧化铝陶瓷的几何体形状要求愈加复杂,加工精度愈加苛刻。通常,制作好的胚体需要经过CNC精雕机的加工。

氧化铝基陶瓷是当今已知的研究和表征最多的先进陶瓷材料之一。由于属性的重要组合,它们的行为已被彻底研究。氧化铝的特点是硬度高、耐腐蚀、热稳定性好、介电性能好(用于从 DC 到 GHz 频率的转换)、低损耗角正切和刚度。

氧化铝陶瓷根据材料中Al2O3含量的不同来划分,市场上常见的有:75%氧化铝陶瓷、95%氧化铝陶瓷、99%氧化铝陶瓷、99.5%氧化铝陶瓷、99.7%氧化铝陶瓷等。通常,我们会根据所制作产品的性能要求来选择氧化铝陶瓷的纯度。

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氧化铝陶瓷的特殊性能

氧化铝陶瓷是一种电绝缘性极佳的材料,可以抵抗极高的电流,其介电常数和体积电阻随着氧化铝的纯度增加而增加,在工业中,常被应用于大型机械的绝缘子。

氧化铝陶瓷具有非常高的熔点和机械强度,通过实验得知,无机械负载时,氧化铝陶瓷使用温度可达1650℃。但是,当温度超过1000℃时,氧化铝陶瓷的机械强度会降低,由于其热膨胀系数的巨大差异,当暴露在非常高的温度下时,它的抗热冲击性不太有效。

氧化铝陶瓷具有优异的化学稳定性,耐腐蚀性能。常被应有于化工行业。氧化铝也微溶于强酸(如热硫酸和热HCl和HF也有一定的腐蚀作用)和碱性溶液,不溶于水。纯氧化铝可以抵抗化学腐蚀,使纯氧化铝陶瓷材料成为多种工业应用中工程部件的主要选择。它对化学品腐蚀的抵抗力已被证明是由于其在这些化学品中的低溶解度。

氧化铝陶瓷具有高硬度,低密度、高抗压强度优良性能。这些特性使其被应用于军事武器。如坦克装甲、防弹衣等。

氧化铝陶瓷具有优良的耐磨性能,常被用于制作机械滚子,轴承,耐磨衬里、磨刀器、高磨损环境下的精密零部件等。如汽车油泵的阀片,水龙头的阀片等。

氧化铝陶瓷具有生物惯性,食品相容性。被广泛应用于医疗行业和食品加工行业。

氧化铝陶瓷加工

氧化铝陶瓷在高温下熔化,并在张力下表现出脆性。因此,传统的熔炼、铸造和热机械加工路线不适合加工氧化铝陶瓷。然而,由于形成共晶,无机玻璃利用了较低的熔化温度。因此,大多数陶瓷产品是由氧化铝粉末通过烧结制成的。陶瓷的粉末加工与金属的粉末冶金非常接近。然而,陶瓷成型有一个比金属成型更突出的重要考虑因素:尺寸公差。由于最终密度和成形密度之间的差异很大,陶瓷加工中的成形后收缩率要高得多。当产品公差要求不高的情况下,我们可以采用模具成型的方式进行生产,常见的成型方式有:干压成型、等静压成型、注塑成型等。

当氧化铝陶瓷产品需要加工成复杂的几何形状和高精度公差时,通常需要使用CNC精雕机对其进行加工。

氧化铝陶瓷优异的性能使其在工业中被广泛应用。随着工业的发展,氧化铝陶瓷还可以与其它陶瓷材料或金属结合,从而生产出其他高性能陶瓷。虽然我们并不常见到他,但不可否认,氧化铝陶瓷已经存在于我们的日常生活中。