一、氧化鋁陶瓷的類別

氧化鋁陶(tao)瓷(ci)分(fen)為高純型與(yu)普通型兩種(zhong)。

高純型氧化鋁陶瓷系Al2O3含量在99．9%以上的陶瓷材料，由于其燒結溫度高達1650—1990℃，透射波長為1～6μm，一般制成熔融玻璃以取代鉑坩堝；利用(yong)其透光性及可(ke)耐堿(jian)金屬腐(fu)蝕(shi)性用(yong)作鈉燈(deng)管(guan)；在電子工業中可(ke)用(yong)作集(ji)成電路基板與高頻絕緣材料。

普(pu)通型氧化(hua)鋁(lv)陶(tao)瓷(ci)系按(an)Al2O3含量不(bu)同分為99瓷(ci)、95瓷(ci)、90瓷(ci)、85瓷(ci)等(deng)品種，有時(shi)Al2O3含量在80%或75%者也劃(hua)為普(pu)通氧化(hua)鋁(lv)陶(tao)瓷(ci)系列。其中99氧化(hua)鋁(lv)瓷(ci)材料用(yong)于制作(zuo)高溫坩堝(guo)、耐火爐管及特(te)殊耐磨(mo)(mo)材料，如陶(tao)瓷(ci)軸承、陶(tao)瓷(ci)密封(feng)件及水閥片(pian)等(deng)；95氧化(hua)鋁(lv)瓷(ci)主要用(yong)作(zuo)耐腐蝕、耐磨(mo)(mo)部件；85瓷(ci)中由于常(chang)摻入部分滑石，提高了電性能與(yu)機械強(qiang)度，可與(yu)鉬、鈮、鉭等(deng)金屬封(feng)接，有的用(yong)作(zuo)電真空裝置器件。

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二、氧化鋁陶瓷的制作工藝

粉體制備

將入廠的氧化鋁粉按照不同的產品要求與不同成型工藝制備成粉體材料。粉體粒度在1μm以下，若制造高純氧化鋁陶瓷制品除氧化鋁純度在99.99%外，還需超細粉碎且使其粒徑分布均勻。采用擠壓成型或注射成型時，粉料中需引入粘結劑與可塑劑，一般為重量比在10－30%的熱塑性塑膠或樹脂?有機粘結劑應與氧化鋁粉體在150－200溫度下均勻混合，以利于成型操作。采用熱壓工藝成型的粉體原料則不需加入粘結劑。若采用半自動或全自動干壓成型，對粉體有特別的工藝要求，需要采用噴霧造粒法對粉體進行處理、使其呈現圓球狀，以利于提高粉體流動性便于成型中自動充填模壁。此外，為減少粉料與模壁的摩擦，還需添加1～2%的潤滑劑，如硬脂酸，及粘結劑PVA。

欲干壓成型(xing)時需(xu)對粉(fen)體噴(pen)霧(wu)造(zao)粒(li)(li)，其中(zhong)引入聚乙烯醇(chun)作(zuo)為(wei)粘(zhan)結劑。上海某研究所(suo)開(kai)發一種水溶性石蠟(la)用作(zuo)Al203噴(pen)霧(wu)造(zao)粒(li)(li)的粘(zhan)結劑，在加熱情況下有(you)很好的流動性。噴(pen)霧(wu)造(zao)粒(li)(li)后的粉(fen)體必須具備流動性好、密度(du)松散，流動角摩擦溫(wen)度(du)小(xiao)于30℃。顆粒(li)(li)級(ji)配比理(li)想等條件，以獲得較大素坯密度(du)。

成型方法

氧化(hua)鋁陶瓷制品成型(xing)(xing)方法有(you)干壓(ya)(ya)、注(zhu)漿(jiang)、擠壓(ya)(ya)、冷(leng)等(deng)靜壓(ya)(ya)、注(zhu)射(she)、流延、熱壓(ya)(ya)與熱等(deng)靜壓(ya)(ya)成型(xing)(xing)等(deng)多(duo)種方法。近(jin)幾年來國內外又開(kai)發出壓(ya)(ya)濾成型(xing)(xing)、直接(jie)凝固注(zhu)模(mo)成型(xing)(xing)、凝膠注(zhu)成型(xing)(xing)、離(li)心(xin)注(zhu)漿(jiang)成型(xing)(xing)與固體自由成型(xing)(xing)等(deng)成型(xing)(xing)技(ji)術(shu)方法。不同(tong)的(de)產品形(xing)狀、尺寸、復雜(za)造型(xing)(xing)與精(jing)度的(de)產品需(xu)要不同(tong)的(de)成型(xing)(xing)方法。

常用成型介紹

1、干(gan)壓(ya)成(cheng)型(xing)：氧化(hua)鋁(lv)陶(tao)瓷(ci)干(gan)壓(ya)成(cheng)型(xing)技術(shu)僅限于(yu)形狀單(dan)純且(qie)內壁厚(hou)度(du)超(chao)過1mm，長度(du)與直徑之(zhi)比不大(da)(da)(da)于(yu)4∶1的(de)物件(jian)。成(cheng)型(xing)方(fang)法(fa)有(you)(you)單(dan)軸向或雙向。壓(ya)機有(you)(you)液壓(ya)式、機械(xie)式兩種(zhong)，可(ke)呈半自動(dong)或全自動(dong)成(cheng)型(xing)方(fang)式。壓(ya)機最大(da)(da)(da)壓(ya)力(li)為200Mpa。產(chan)量每分鐘可(ke)達15～50件(jian)。由(you)于(yu)液壓(ya)式壓(ya)機沖(chong)程(cheng)壓(ya)力(li)均勻，故在粉料充填(tian)有(you)(you)差(cha)(cha)異(yi)時壓(ya)制件(jian)高度(du)不同。而機械(xie)式壓(ya)機施加壓(ya)力(li)大(da)(da)(da)小因粉體(ti)充填(tian)多少(shao)而變化(hua)，易導致燒結(jie)后尺寸收縮產(chan)生差(cha)(cha)異(yi)，影響產(chan)品質量。因此干(gan)壓(ya)過程(cheng)中(zhong)粉體(ti)顆粒均勻分布對模具充填(tian)非常重要。充填(tian)量準確與否對制造的(de)氧化(hua)鋁(lv)陶(tao)瓷(ci)零件(jian)尺寸精度(du)控制影響很大(da)(da)(da)。粉體(ti)顆粒以大(da)(da)(da)于(yu)60μm、介于(yu)60～200目(mu)之(zhi)間可(ke)獲(huo)最大(da)(da)(da)自由(you)流動(dong)效果，取得最好壓(ya)力(li)成(cheng)型(xing)效果。

2、注(zhu)漿成(cheng)(cheng)型法(fa)：注(zhu)漿成(cheng)(cheng)型是(shi)(shi)氧化鋁陶瓷使用(yong)(yong)最早的成(cheng)(cheng)型方法(fa)。由(you)于采(cai)用(yong)(yong)石(shi)膏(gao)(gao)模、成(cheng)(cheng)本低且易于成(cheng)(cheng)型大尺寸(cun)、外形復(fu)雜(za)的部件。注(zhu)漿成(cheng)(cheng)型的關(guan)鍵是(shi)(shi)氧化鋁漿料的制(zhi)備(bei)。通常(chang)以水(shui)為熔(rong)劑介質(zhi)，再(zai)加入(ru)解膠(jiao)劑與粘結劑，充分(fen)研磨之后排氣(qi)，然后倒(dao)注(zhu)入(ru)石(shi)膏(gao)(gao)模內(nei)。由(you)于石(shi)膏(gao)(gao)模毛細(xi)管(guan)對水(shui)分(fen)的吸附，漿料遂(sui)固化在模內(nei)。空心注(zhu)漿時(shi)，在模壁吸附漿料達(da)要求厚度時(shi)，還需(xu)將(jiang)多(duo)余(yu)漿料倒(dao)出(chu)。為減少坯(pi)體收(shou)縮量(liang)、應盡量(liang)使用(yong)(yong)高濃度漿料。

氧化鋁陶瓷漿料(liao)中還需(xu)加入(ru)(ru)有機(ji)添加劑(ji)以使(shi)料(liao)漿顆粒(li)表面形成雙電層使(shi)料(liao)漿穩定(ding)懸浮不(bu)沉淀(dian)。此外還需(xu)加入(ru)(ru)乙烯醇(chun)、甲基纖維素(su)、海(hai)藻(zao)酸胺等粘結劑(ji)及聚丙烯胺、阿拉(la)伯(bo)樹膠等分(fen)散劑(ji)，目的均(jun)在于(yu)使(shi)漿料(liao)適宜注漿成型(xing)操作。

三、特點

1、硬度大

經(jing)中科院上海硅酸鹽研(yan)究所(suo)測定(ding)，其洛氏硬(ying)度為HRA80-90，硬(ying)度僅次(ci)于金剛石(shi)，遠(yuan)遠(yuan)超過(guo)耐磨鋼(gang)和不銹鋼(gang)的耐磨性能。

2、耐磨性能極好

經中南大(da)學粉末冶金研(yan)究所測定(ding)，其耐(nai)磨性相當(dang)于錳(meng)鋼(gang)的266倍，高(gao)鉻鑄鐵的171.5倍。根據(ju)我們十(shi)幾年(nian)來的客戶跟(gen)蹤調查，在同等工(gong)況(kuang)下(xia)，可至少延長設備使用(yong)壽命十(shi)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(qing)設備負荷。