氧化鋁陶瓷的介紹
氧化鋁陶瓷是一種以氧化鋁(Al2O3)為主體的陶瓷材料,用于厚膜集成電路.氧化鋁陶瓷有較好的傳導(dǎo)性、機(jī)械強(qiáng)度和耐高溫性.需要注意的是需用超聲波進(jìn)行洗滌.氧化鋁陶瓷是一種用途廣泛的陶瓷,因?yàn)槠鋬?yōu)越的性能,在現(xiàn)代社會(huì)的應(yīng)用已經(jīng)越來越廣泛,滿足于日用和特殊性能的需要.
氧化鋁陶瓷的用途
氧化鋁具有很高的硬度和密度,英氏硬度為9,比金剛石稍低,體積密度一般大于3.5 g/cm3,有些可達(dá)4.0g/cm3.氧化鋁陶瓷按Al2O3含量不同分為99瓷、95瓷、90瓷、85瓷等品種,其中99氧化鋁陶瓷材料用于制作高溫坩堝、耐火爐管及特殊耐磨材料,如陶瓷軸承、陶瓷密封件等;95氧化鋁陶瓷主要用作耐腐蝕、耐磨部件. 廣泛用于燃煤電廠、鋼鐵、冶煉、機(jī)械、煤炭、礦山、化工、水泥、港口碼頭等企業(yè)的輸煤、輸料系統(tǒng)、制粉系統(tǒng)、排灰、除塵系統(tǒng)等一切磨損大的機(jī)械設(shè)備上,均可根據(jù)不同的需求提供不同類型的產(chǎn)品
氧化鋁陶瓷特點(diǎn)有哪些
氧化鋁陶瓷2113采用的是高精度的原料,因此也被稱為精密陶瓷、特種陶瓷或高技術(shù)陶瓷.氧化鋁陶瓷是能精確的控制5261虎穴組成和具有異性能的陶瓷.與普通陶瓷相比,氧化鋁陶瓷在成分4102和制造工藝上都是有很大的差別的,普通的陶瓷是經(jīng)過原料配制、坯料1653成形和窯爐燒成這三道工序完成的,氧化鋁陶瓷大多數(shù)是采用粉末燒結(jié)技術(shù)法制造的.由于陶回瓷的硬度高,對(duì)于形狀復(fù)雜的非對(duì)型制品的切割加工是很困難的,如汽車答發(fā)動(dòng)機(jī)的增壓器轉(zhuǎn)子、牙齒等生物陶瓷制品.
通常所說氧化鋁陶瓷是指α還是β
氧化鋁陶瓷是一種以α-Al2O3為主晶相的陶瓷材料。它是發(fā)展比較早的高溫結(jié)構(gòu)陶瓷材料，其Al2O3的含量一般在75~99.9%之間。通常習(xí)慣以配料中Al2O3的含量來分類。Al2O3含量在75%左右的為“75瓷”，含量在85%的為“85瓷”，含量在95%的為“95瓷”，含量在99%的為“99瓷”。
α-Al2O3,屬于三方晶系，單位晶胞是一個(gè)尖的菱面體，在自然界只存在α-Al2O3，如天然剛玉、紅寶石、藍(lán)寶石等礦物。但工業(yè)的Al2O3都是用鋁礬土和硬水鋁石制備的，然后在加入各種添加劑預(yù)燒，就是制備Al2O3瓷的原料了。
一般利用Al2O3瓷機(jī)械強(qiáng)度高，絕緣電阻較大的性能，用作真空器件、裝置瓷、厚膜和薄膜電路基板、可控硅和固體電路外殼、火花塞絕緣體等。隨著科技的進(jìn)步，氧化鋁陶瓷的新品種也在不斷出現(xiàn)，如，在光學(xué)方面得到廣泛應(yīng)用的透明氧化鋁陶瓷。
氧化鋁陶瓷的用途有哪些
氧化鋁陶瓷的種類非常多,按照氧化鋁的含量可以將氧化鋁陶瓷分為好多類,下面我給大家介紹幾種不同的氧化鋁陶瓷特點(diǎn)和用途:AR(B) 特點(diǎn):黑色,耐高溫(可承受350度的高溫),強(qiáng)度高,硬度大.應(yīng)用:用于和光學(xué)器械相關(guān)的領(lǐng)域.AR-99.6 特點(diǎn):強(qiáng)度高,耐磨性好,絕緣性好,耐腐蝕性好,化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定. 既可用于常溫,也可用于高溫.用途:廣泛用于各種領(lǐng)域.ARW 特點(diǎn):絕緣性高、導(dǎo)熱性強(qiáng)、耐腐蝕、材料致密、氣密性好,白色.用途:多用于電子等行業(yè)的超薄型基板.
氧化鋁陶瓷的類別
氧化鋁陶瓷在工業(yè)生產(chǎn)中用途極廣，氧化鋁陶瓷特性是具有很高的硬度和密度，英氏硬度為9，比金剛石稍低，體積密度一般大于3.5g/cm3，有些可達(dá)4.0g/cm3。氧化鋁陶瓷按Al2O3含量不同分為99瓷、95瓷、90瓷、85瓷等品種,其中99氧化鋁陶瓷材料用于制作高溫坩堝、耐火爐管及特殊耐磨材料，如陶瓷軸承、陶瓷密封件等；95氧化鋁陶瓷主要用作耐腐蝕、耐磨部件。
氧化鋁陶瓷廣泛用于燃煤電廠、鋼鐵、冶煉、機(jī)械、煤炭、礦山、化工、水泥、港口碼頭等企業(yè)的輸煤、輸料系統(tǒng)、制粉系統(tǒng)、排灰、除塵系統(tǒng)等一切磨損大的機(jī)械設(shè)備上，均可根據(jù)不同的需求提供不同類型的產(chǎn)品。
耐高溫、耐腐蝕、高絕緣的95、99氧化鋁陶瓷,廣泛用于燈具、電子、石油、紡織等各個(gè)行業(yè),氧化鋁陶瓷高純,超細(xì)的粉料才能制備高強(qiáng)度的工業(yè)陶瓷。對(duì)于水性，酒精，有機(jī)溶劑產(chǎn)品的濕磨，聚氨酯材料，橡膠材料；氧化鋁陶瓷在緩干過程中，在一定的溫度和濕度下利用強(qiáng)風(fēng)對(duì)坯體上下方向交替進(jìn)行噴吹，進(jìn)行干燥。這樣一來，就可以有效消除陶瓷產(chǎn)品干燥過程中出現(xiàn)不均勻的現(xiàn)象，從而獲得高質(zhì)量的氧化鋁陶瓷產(chǎn)品。
氧化鋁陶瓷制品成型方法有干壓、注漿、擠壓、冷等靜壓、注射、流延、熱壓與熱等靜壓成型等多種方法。近幾年來國(guó)內(nèi)外又開發(fā)出壓濾成型、直接凝固注模成型、凝膠注成型、離心注漿成型與固體自由成型等成型技術(shù)方法。不同的產(chǎn)品形狀、尺寸、復(fù)雜造型與精度的產(chǎn)品需要不同的成型方法.
氧化鋁陶瓷在緩干過程中，在一定的溫度和濕度下利用強(qiáng)風(fēng)對(duì)坯體上下方向交替進(jìn)行噴吹，進(jìn)行干燥。這樣一來，就可以有效消除陶瓷產(chǎn)品干燥過程中出現(xiàn)不均勻的現(xiàn)象，從而獲得高質(zhì)量的氧化鋁陶瓷產(chǎn)品。
氧化鋁陶瓷還可以分為電子陶瓷、照明陶瓷和耐磨陶瓷（又稱氧化鋁陶瓷）：滑石瓷、七五瓷、八五瓷、九五瓷、九六瓷、九九瓷、高純度瓷；可制作基片、基板、瓷殼、瓷座、瓷圈、瓷環(huán)、瓷棒、瓷眼、管座、電路外殼、火花塞、絕緣套、耐磨閥片、耐磨機(jī)械蝸芯、汽車電路各處接線絕緣陶瓷等等。
普通型氧化鋁陶瓷系按Al2O3含量不同分為99瓷、95瓷、90瓷、85瓷等品種，有時(shí)Al2O3含量在80%或75%者也劃為普通氧化鋁陶瓷系列。其中99氧化鋁瓷材料用于制作高溫坩堝、耐火爐管及特殊耐磨材料，如陶瓷軸承、陶瓷密封件及水閥片等；95氧化鋁瓷主要用作耐腐蝕、耐磨部件；85瓷中由于常摻入部分滑石，提高了電性能與機(jī)械強(qiáng)度，可與鉬、鈮、鉭等金屬封接，有的用作電真空裝置器件。
氧化鋁陶瓷的特點(diǎn)
氧化鋁陶瓷分為高純型與普通型兩種。
高純型氧化鋁陶瓷系A(chǔ)l2O3含量在99．9%以上的陶瓷材料，由于其燒結(jié)溫度高達(dá)1650—1990℃，透射波長(zhǎng)為1～6μm，一般制成熔融玻璃以取代鉑坩堝；利用其透光性及可耐堿金屬腐蝕性用作鈉燈管；在電子工業(yè)中可用作集成電路基板與高頻絕緣材料。
普通型氧化鋁陶瓷系按Al2O3含量不同分為99瓷、95瓷、90瓷、85瓷等品種，有時(shí)Al2O3含量在80%或75%者也劃為普通氧化鋁陶瓷系列。其中99氧化鋁瓷材料用于制作高溫坩堝、耐火爐管及特殊耐磨材料，如陶瓷軸承、陶瓷密封件及水閥片等；95氧化鋁瓷主要用作耐腐蝕、耐磨部件；85瓷中由于常摻入部分滑石，提高了電性能與機(jī)械強(qiáng)度，可與鉬、鈮、鉭等金屬封接，有的用作電真空裝置器件。
1. 硬度大
經(jīng)中科院上海硅酸鹽研究所測(cè)定，其洛氏硬度為HRA80-90，硬度僅次于金剛石，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過耐磨鋼和不銹鋼的耐磨性能。
2. 耐磨性能極好
經(jīng)中南大學(xué)粉末冶金研究所測(cè)定，其耐磨性相當(dāng)于錳鋼的266倍，高鉻鑄鐵的171.5倍。根據(jù)我們十幾年來的客戶跟蹤調(diào)查，在同等工況下，可至少延長(zhǎng)設(shè)備使用壽命十倍以上。
3. 重量輕
其密度為3.5g/cm3，僅為鋼鐵的一半，可大大減輕設(shè)備負(fù)荷。
氧化鋁陶瓷主要技術(shù)指標(biāo)
氧化鋁陶瓷含量 ≥92%
密度 ≥3.6 g/cm3
洛氏硬度 ≥80 HRA
抗壓強(qiáng)度 ≥850 Mpa
斷裂韌性KΙC ≥4.8MPa·m1/2
抗彎強(qiáng)度 ≥290MPa
導(dǎo)熱系數(shù) 20W/m.K
熱膨脹系數(shù)： 7.2×10-6m/m.K
氧化鋁陶瓷的歷史
氧化鋁陶瓷是一種用途廣泛的陶瓷。因?yàn)槠鋬?yōu)越的性能，在現(xiàn)代社會(huì)的應(yīng)用已經(jīng)越來越廣泛，滿足于日用和特殊性能的需要。
現(xiàn)在氧化鋁陶瓷的技術(shù)日漸的成熟。但有些指標(biāo)還有待改善。這需要大家共同的研究。
同時(shí)，關(guān)于氧化鋁陶瓷的一些性能參數(shù)，也希望大家明確的提出，讓研究者和廠家可以根據(jù)用戶的要求來研究設(shè)計(jì)，不至于沒有目的。
關(guān)于氧化鋁陶瓷，還有很多需要探討的余地——
氧化鋁陶瓷目前分為高純型與普通型兩種。高純型氧化鋁陶瓷系A(chǔ)l2O3含量在99．9％以上的陶瓷材料，由于其燒結(jié)溫度高達(dá)1650—1990℃，透射波長(zhǎng)為1～6μm，一般制成熔融玻璃以取代鉑坩堝：利用其透光性及可耐堿金屬腐蝕性用作鈉燈管；在電子工業(yè)中可用作集成電路基板與高頻絕緣材料。普通型氧化鋁陶瓷系按Al2O3含量不同分為99瓷、95瓷、90瓷、85瓷等品種，有時(shí)Al2O3含量在80％或75％者也劃為普通氧化鋁陶瓷系列。其中99氧化鋁瓷材料用于制作高溫坩堝、耐火爐管及特殊耐磨材料，如陶瓷軸承、陶瓷密封件及水閥片等；95氧化鋁瓷主要用作耐腐蝕、耐磨部件；85瓷中由于常摻入部分滑石，提高了電性能與機(jī)械強(qiáng)度，可與鉬、鈮、鉭等金屬封接，有的用作電真空裝置器件。
配方組成
在95瓷中普遍采用CaO、MgO、SiO2以及過渡金屬和稀土金屬氧化物為添加劑。它能在較低溫度下燒成，在呈微結(jié)構(gòu)中一般會(huì)有10%(體積)的玻璃相和次晶相，在CaO-Al2O3_SiO2系相圖中，最低共溶相溫度為1495℃，當(dāng)瓷料組成中SiO2/CaO比<2.16時(shí)，與剛玉共存的礦物是鈣長(zhǎng)石和六鋁酸鈣；而當(dāng)SiO2/CaO>2.16時(shí)，則剛玉將與莫來石和鈣長(zhǎng)石共存。
MgO-Al2O3-SiO2系的優(yōu)點(diǎn)是耐酸性好，結(jié)構(gòu)中晶粒細(xì)小，但燒結(jié)溫度要比CaO-Al2O3-SiO2偏高幾度。引入物Y2O3、La2O3與之復(fù)合，可進(jìn)一步降低燒成溫度。
CaO-MgO-Al2O3-SiO2系兼具燒成溫度低和晶粒小，組織結(jié)構(gòu)較致密，抗酸堿腐蝕能力較強(qiáng)的特點(diǎn)。
95瓷還可添加BaO、BaO-Al2O-SiO2系具有瓷體表面光潔度好，耐酸堿腐蝕性好，體積電阻率高等優(yōu)點(diǎn)。以Cr2O3、MnO2、TiO2等過渡金屬氧化物作為添加劑，便生成著色95瓷，具有燒結(jié)溫度低，機(jī)械強(qiáng)度高，耐磨性和金屬封接性能好等特點(diǎn)。
75瓷中加入高嶺土、膨潤(rùn)土、BaCO3、方解石、滑石、菱鎂礦等作為添加物，它有兩類，一類是以SiO2為主要添加物的瓷料，其主晶相除剛玉外，尚有一定量的莫來石相；另一類加入少量CaO,MgO,BaO等堿土金屬氧化物，這類瓷料中的晶相仍以剛玉為多，莫來石熱愛少。
性能優(yōu)異的黑色氧化鋁陶瓷是引入過渡元素Fe、Co、Ni、Cr、Mn、Ti、V等生成的。如在氧化鋁瓷料中加入3%-4%上述部分過渡元素的混合物，即可燒制黑色氧化鋁陶瓷。
配方實(shí)例
幾種95瓷、75瓷的實(shí)用配方：
95瓷：
1# 煅燒Al2O393.5%、SiO21.28%、CaCO33.25%、1#蘇州土1.29％
2# 煅燒Al2O394%、燒滑石3％、1#蘇州土3%
3# 煅燒Al2O394%、燒滑石4%
75瓷：
1# 煅燒Al2O365%、1#蘇州土24%、膨潤(rùn)土2%、BaCO34%、方解石3%、生滑石2%
2# 煅燒Al2O365%、1#蘇州土25%、BaCO3 4%、方解石3%、生滑石3%
3# 煅燒Al2O350%、1#蘇州土10%、膨潤(rùn)土7%、BaCO35%、方解石3%、生滑石5%
4# 煅燒Al2O370%、1#蘇州土10%、膨潤(rùn)土7%、BaCO35%、方解石3%、生滑石5%
參考資料：http://www.jptc-china.com/old/al2o3.html
氧化鋁陶瓷主要成分
1760℃高溫?zé)Y(jié)而成;國(guó)家權(quán)威檢測(cè)部門檢測(cè)AL2O3含量為95.02%;洛氏硬度≥85(HRA);抗拉強(qiáng)度≥550Mpa;密度≥3.8g/cm3;抗折強(qiáng)度≥370Mpa;耐高溫:1760℃.
氧化鋁陶瓷的主要成分是什么
根據(jù)需要還需添加金屬組分,氧化鋁陶瓷耐酸堿腐蝕