一、氧化鋁陶瓷的類別

氧化鋁陶瓷分為高純(chun)型與普通型兩種(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(yi)取代鉑坩堝；利用其透光性(xing)及可耐堿金屬腐蝕性(xing)用作鈉燈管；在電子(zi)工業中可用作集成(cheng)電路基板與高頻絕緣材料。

普通(tong)型(xing)氧(yang)化(hua)鋁陶瓷(ci)系按Al2O3含(han)量不同分為(wei)99瓷(ci)、95瓷(ci)、90瓷(ci)、85瓷(ci)等品種，有時Al2O3含(han)量在80%或75%者也劃為(wei)普通(tong)氧(yang)化(hua)鋁陶瓷(ci)系列。其中(zhong)99氧(yang)化(hua)鋁瓷(ci)材料用(yong)于制(zhi)作(zuo)(zuo)高溫坩堝、耐(nai)火爐管及特殊耐(nai)磨(mo)材料，如陶瓷(ci)軸承、陶瓷(ci)密封件(jian)及水閥片等；95氧(yang)化(hua)鋁瓷(ci)主要(yao)用(yong)作(zuo)(zuo)耐(nai)腐蝕、耐(nai)磨(mo)部件(jian)；85瓷(ci)中(zhong)由于常摻入部分滑石(shi)，提高了電性能與機械強度，可(ke)與鉬、鈮、鉭等金屬封接，有的用(yong)作(zuo)(zuo)電真空裝(zhuang)置器件(jian)。

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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(suan)，及粘(zhan)結劑PVA。

欲干壓(ya)成型時需對(dui)粉體噴霧(wu)造粒(li)(li)，其中引入聚乙烯醇作為粘(zhan)(zhan)結劑(ji)。上(shang)海某研究所開發一(yi)種水(shui)溶性(xing)石蠟(la)用(yong)作Al203噴霧(wu)造粒(li)(li)的粘(zhan)(zhan)結劑(ji)，在加熱情況下有很好的流(liu)動性(xing)。噴霧(wu)造粒(li)(li)后(hou)的粉體必須具(ju)備流(liu)動性(xing)好、密度松散，流(liu)動角摩擦溫度小于30℃。顆粒(li)(li)級(ji)配比(bi)理想等(deng)條件(jian)，以獲得較(jiao)大素坯密度。

成型方法

氧化(hua)鋁陶瓷(ci)制品成(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)型(xing)方(fang)法(fa)有干壓(ya)(ya)、注漿、擠壓(ya)(ya)、冷等(deng)靜(jing)壓(ya)(ya)、注射、流延、熱壓(ya)(ya)與(yu)熱等(deng)靜(jing)壓(ya)(ya)成(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)型(xing)等(deng)多種方(fang)法(fa)。近幾年(nian)來國內外又開發出壓(ya)(ya)濾成(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)型(xing)、直接凝(ning)固注模成(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)型(xing)、凝(ning)膠注成(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)型(xing)、離心注漿成(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)型(xing)與(yu)固體自由(you)成(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)型(xing)等(deng)成(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)型(xing)技(ji)術方(fang)法(fa)。不同(tong)的(de)產品形狀(zhuang)、尺寸(cun)、復雜(za)造型(xing)與(yu)精(jing)度的(de)產品需要不同(tong)的(de)成(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)型(xing)方(fang)法(fa)。

常用成型介紹

1、干壓(ya)(ya)(ya)成(cheng)型(xing)(xing)：氧(yang)化(hua)鋁陶瓷干壓(ya)(ya)(ya)成(cheng)型(xing)(xing)技術僅限于(yu)形狀(zhuang)單純且(qie)內壁(bi)厚度超(chao)過1mm，長度與(yu)直徑之(zhi)比(bi)不大(da)于(yu)4∶1的(de)物件(jian)(jian)。成(cheng)型(xing)(xing)方(fang)(fang)法有單軸(zhou)向(xiang)或(huo)雙向(xiang)。壓(ya)(ya)(ya)機(ji)(ji)有液(ye)壓(ya)(ya)(ya)式(shi)、機(ji)(ji)械(xie)式(shi)兩(liang)種(zhong)，可呈半自(zi)動(dong)或(huo)全自(zi)動(dong)成(cheng)型(xing)(xing)方(fang)(fang)式(shi)。壓(ya)(ya)(ya)機(ji)(ji)最大(da)壓(ya)(ya)(ya)力(li)(li)為(wei)200Mpa。產(chan)量每分鐘可達15～50件(jian)(jian)。由(you)于(yu)液(ye)壓(ya)(ya)(ya)式(shi)壓(ya)(ya)(ya)機(ji)(ji)沖程(cheng)(cheng)壓(ya)(ya)(ya)力(li)(li)均勻，故在(zai)粉(fen)料充(chong)填(tian)有差(cha)(cha)異(yi)時壓(ya)(ya)(ya)制(zhi)件(jian)(jian)高(gao)度不同。而(er)(er)機(ji)(ji)械(xie)式(shi)壓(ya)(ya)(ya)機(ji)(ji)施加壓(ya)(ya)(ya)力(li)(li)大(da)小因(yin)粉(fen)體充(chong)填(tian)多少而(er)(er)變化(hua)，易導致(zhi)燒結(jie)后尺(chi)寸(cun)(cun)收縮(suo)產(chan)生差(cha)(cha)異(yi)，影(ying)響(xiang)產(chan)品質量。因(yin)此干壓(ya)(ya)(ya)過程(cheng)(cheng)中(zhong)粉(fen)體顆(ke)粒(li)均勻分布(bu)對(dui)模具充(chong)填(tian)非常重要。充(chong)填(tian)量準確(que)與(yu)否(fou)對(dui)制(zhi)造的(de)氧(yang)化(hua)鋁陶瓷零件(jian)(jian)尺(chi)寸(cun)(cun)精(jing)度控制(zhi)影(ying)響(xiang)很(hen)大(da)。粉(fen)體顆(ke)粒(li)以大(da)于(yu)60μm、介于(yu)60～200目之(zhi)間可獲最大(da)自(zi)由(you)流動(dong)效(xiao)果，取得最好壓(ya)(ya)(ya)力(li)(li)成(cheng)型(xing)(xing)效(xiao)果。

2、注(zhu)(zhu)(zhu)漿成(cheng)型法(fa)：注(zhu)(zhu)(zhu)漿成(cheng)型是(shi)氧(yang)化鋁陶瓷使(shi)用(yong)最早的(de)成(cheng)型方法(fa)。由于采用(yong)石膏模(mo)(mo)、成(cheng)本低(di)且易于成(cheng)型大(da)尺(chi)寸(cun)、外形復雜的(de)部件。注(zhu)(zhu)(zhu)漿成(cheng)型的(de)關鍵是(shi)氧(yang)化鋁漿料(liao)(liao)的(de)制備。通常以水(shui)(shui)為熔劑(ji)介質，再加(jia)入解膠劑(ji)與粘結劑(ji)，充分(fen)研磨之后(hou)(hou)排氣，然后(hou)(hou)倒(dao)注(zhu)(zhu)(zhu)入石膏模(mo)(mo)內。由于石膏模(mo)(mo)毛細管(guan)對水(shui)(shui)分(fen)的(de)吸附，漿料(liao)(liao)遂固(gu)化在模(mo)(mo)內。空心注(zhu)(zhu)(zhu)漿時，在模(mo)(mo)壁吸附漿料(liao)(liao)達(da)要(yao)求(qiu)厚度時，還需將(jiang)多余漿料(liao)(liao)倒(dao)出。為減少坯體收縮量(liang)、應盡量(liang)使(shi)用(yong)高濃度漿料(liao)(liao)。

氧化鋁陶(tao)瓷漿料(liao)(liao)中還需加(jia)(jia)入有機(ji)添加(jia)(jia)劑以(yi)使(shi)料(liao)(liao)漿顆粒表(biao)面形成雙(shuang)電層使(shi)料(liao)(liao)漿穩定懸(xuan)浮不沉淀。此外還需加(jia)(jia)入乙烯醇、甲(jia)基(ji)纖維素(su)、海藻酸胺(an)等粘(zhan)結(jie)劑及聚丙烯胺(an)、阿拉伯樹膠等分散劑，目的均在于使(shi)漿料(liao)(liao)適宜注漿成型操作。

三、特點

1、硬度大

經(jing)中科院(yuan)上(shang)海硅酸(suan)鹽研究所測定，其洛氏硬(ying)度為HRA80-90，硬(ying)度僅(jin)次于(yu)金(jin)剛(gang)石，遠遠超(chao)過(guo)耐(nai)(nai)磨鋼和不銹鋼的耐(nai)(nai)磨性(xing)能(neng)。

2、耐磨(mo)性能極好(hao)

經中南(nan)大(da)學粉(fen)末(mo)冶金研究所測定(ding)，其耐磨性相當于錳鋼的266倍(bei)，高鉻鑄(zhu)鐵的171.5倍(bei)。根據我們(men)十(shi)幾(ji)年來的客戶跟蹤調(diao)查，在同(tong)等(deng)工況下(xia)，可至(zhi)少延長設備使用(yong)壽命十(shi)倍(bei)以上。

3、重量輕

其密度為3.5g/cm3，僅為鋼鐵(tie)的(de)一半，可大大減輕設備負(fu)荷。