一、氧化鋁陶瓷的類別

氧化(hua)鋁(lv)陶瓷分為高純(chun)型(xing)與普通型(xing)兩種。

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；利用其透光性(xing)及可(ke)耐堿(jian)金屬腐蝕性(xing)用作(zuo)(zuo)鈉燈管；在電(dian)子工業中可(ke)用作(zuo)(zuo)集成電(dian)路基板與高頻絕緣材料。

普通(tong)型氧(yang)化(hua)鋁陶(tao)瓷(ci)(ci)系(xi)按Al2O3含量不同分(fen)(fen)為(wei)(wei)99瓷(ci)(ci)、95瓷(ci)(ci)、90瓷(ci)(ci)、85瓷(ci)(ci)等品種，有時Al2O3含量在80%或(huo)75%者也劃為(wei)(wei)普通(tong)氧(yang)化(hua)鋁陶(tao)瓷(ci)(ci)系(xi)列(lie)。其中99氧(yang)化(hua)鋁瓷(ci)(ci)材料(liao)用于(yu)制作高溫坩堝、耐(nai)(nai)火爐管及特殊(shu)耐(nai)(nai)磨材料(liao)，如陶(tao)瓷(ci)(ci)軸承、陶(tao)瓷(ci)(ci)密封(feng)件(jian)及水閥片等；95氧(yang)化(hua)鋁瓷(ci)(ci)主要用作耐(nai)(nai)腐蝕、耐(nai)(nai)磨部件(jian)；85瓷(ci)(ci)中由于(yu)常摻入部分(fen)(fen)滑石(shi)，提(ti)高了電(dian)性能(neng)與機(ji)械強度，可與鉬(mu)、鈮、鉭等金(jin)屬封(feng)接，有的(de)用作電(dian)真空裝置器(qi)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(ru)硬(ying)脂酸(suan)，及(ji)粘結劑PVA。

欲干壓成型(xing)時需對(dui)粉體(ti)噴(pen)霧造粒(li)(li)，其中引入聚乙烯醇作為粘結劑(ji)。上海某研(yan)究所(suo)開發一種水溶性石蠟(la)用作Al203噴(pen)霧造粒(li)(li)的(de)粘結劑(ji)，在加熱情況下(xia)有很好的(de)流動(dong)性。噴(pen)霧造粒(li)(li)后的(de)粉體(ti)必須具備流動(dong)性好、密(mi)度(du)松散，流動(dong)角摩擦(ca)溫(wen)度(du)小于(yu)30℃。顆粒(li)(li)級配比理想等條件(jian)，以獲得較大素坯密(mi)度(du)。

成型方法

氧化鋁(lv)陶瓷(ci)制品(pin)成(cheng)(cheng)型(xing)方法有干壓(ya)(ya)、注(zhu)漿(jiang)、擠壓(ya)(ya)、冷等(deng)靜(jing)壓(ya)(ya)、注(zhu)射、流延(yan)、熱(re)壓(ya)(ya)與(yu)熱(re)等(deng)靜(jing)壓(ya)(ya)成(cheng)(cheng)型(xing)等(deng)多種(zhong)方法。近幾(ji)年(nian)來國內外又(you)開發出壓(ya)(ya)濾成(cheng)(cheng)型(xing)、直接(jie)凝固(gu)注(zhu)模成(cheng)(cheng)型(xing)、凝膠注(zhu)成(cheng)(cheng)型(xing)、離心注(zhu)漿(jiang)成(cheng)(cheng)型(xing)與(yu)固(gu)體自由成(cheng)(cheng)型(xing)等(deng)成(cheng)(cheng)型(xing)技術方法。不同(tong)的產品(pin)形(xing)狀、尺寸、復雜造型(xing)與(yu)精(jing)度的產品(pin)需(xu)要不同(tong)的成(cheng)(cheng)型(xing)方法。

常用成型介紹

1、干(gan)(gan)壓(ya)(ya)(ya)成(cheng)型：氧(yang)化(hua)鋁(lv)陶瓷(ci)干(gan)(gan)壓(ya)(ya)(ya)成(cheng)型技術僅限(xian)于(yu)形狀單純且內(nei)壁厚度(du)超過1mm，長度(du)與(yu)直徑之(zhi)(zhi)比(bi)不(bu)大(da)(da)于(yu)4∶1的(de)物件。成(cheng)型方法有(you)單軸向(xiang)或雙(shuang)向(xiang)。壓(ya)(ya)(ya)機有(you)液(ye)壓(ya)(ya)(ya)式(shi)、機械式(shi)兩種，可呈(cheng)半自(zi)動(dong)或全自(zi)動(dong)成(cheng)型方式(shi)。壓(ya)(ya)(ya)機最大(da)(da)壓(ya)(ya)(ya)力(li)(li)為200Mpa。產(chan)量每分鐘(zhong)可達15～50件。由于(yu)液(ye)壓(ya)(ya)(ya)式(shi)壓(ya)(ya)(ya)機沖程壓(ya)(ya)(ya)力(li)(li)均勻(yun)(yun)，故在粉(fen)料(liao)充(chong)(chong)填有(you)差(cha)異時(shi)壓(ya)(ya)(ya)制(zhi)件高度(du)不(bu)同。而(er)機械式(shi)壓(ya)(ya)(ya)機施加壓(ya)(ya)(ya)力(li)(li)大(da)(da)小因(yin)粉(fen)體充(chong)(chong)填多少而(er)變化(hua)，易導致(zhi)燒(shao)結(jie)后(hou)尺(chi)寸收縮產(chan)生差(cha)異，影響產(chan)品質(zhi)量。因(yin)此干(gan)(gan)壓(ya)(ya)(ya)過程中粉(fen)體顆(ke)粒均勻(yun)(yun)分布對(dui)模具充(chong)(chong)填非常重要。充(chong)(chong)填量準確與(yu)否對(dui)制(zhi)造的(de)氧(yang)化(hua)鋁(lv)陶瓷(ci)零件尺(chi)寸精度(du)控制(zhi)影響很大(da)(da)。粉(fen)體顆(ke)粒以(yi)大(da)(da)于(yu)60μm、介于(yu)60～200目(mu)之(zhi)(zhi)間(jian)可獲最大(da)(da)自(zi)由流動(dong)效(xiao)果，取得最好壓(ya)(ya)(ya)力(li)(li)成(cheng)型效(xiao)果。

2、注(zhu)漿(jiang)(jiang)(jiang)成(cheng)(cheng)型法：注(zhu)漿(jiang)(jiang)(jiang)成(cheng)(cheng)型是氧(yang)化(hua)鋁(lv)陶(tao)瓷使用最早的成(cheng)(cheng)型方法。由于采用石膏(gao)模(mo)、成(cheng)(cheng)本低且(qie)易于成(cheng)(cheng)型大尺(chi)寸、外形復雜的部件。注(zhu)漿(jiang)(jiang)(jiang)成(cheng)(cheng)型的關鍵是氧(yang)化(hua)鋁(lv)漿(jiang)(jiang)(jiang)料的制(zhi)備。通常以水(shui)(shui)為熔(rong)劑(ji)介(jie)質，再加(jia)入(ru)解膠劑(ji)與(yu)粘(zhan)結劑(ji)，充(chong)分(fen)研磨之后排氣，然后倒注(zhu)入(ru)石膏(gao)模(mo)內(nei)。由于石膏(gao)模(mo)毛(mao)細管對水(shui)(shui)分(fen)的吸附(fu)，漿(jiang)(jiang)(jiang)料遂(sui)固化(hua)在(zai)模(mo)內(nei)。空心注(zhu)漿(jiang)(jiang)(jiang)時，在(zai)模(mo)壁吸附(fu)漿(jiang)(jiang)(jiang)料達(da)要求厚度時，還需將多余漿(jiang)(jiang)(jiang)料倒出。為減少坯體收(shou)縮量(liang)、應(ying)盡量(liang)使用高濃度漿(jiang)(jiang)(jiang)料。

氧化(hua)鋁陶瓷漿(jiang)(jiang)料中還需加入(ru)有機添(tian)加劑以使(shi)(shi)料漿(jiang)(jiang)顆粒表面形成雙電層(ceng)使(shi)(shi)料漿(jiang)(jiang)穩定懸浮不沉淀。此外(wai)還需加入(ru)乙烯(xi)醇、甲(jia)基纖(xian)維素、海(hai)藻酸胺(an)等(deng)粘結劑及(ji)聚丙烯(xi)胺(an)、阿拉伯樹膠等(deng)分散劑，目的均(jun)在于使(shi)(shi)漿(jiang)(jiang)料適(shi)宜注漿(jiang)(jiang)成型操作。

三、特點

1、硬度大

經中科(ke)院上海硅酸鹽研究所測定(ding)，其(qi)洛氏(shi)硬(ying)度(du)(du)為(wei)HRA80-90，硬(ying)度(du)(du)僅次于金剛石，遠(yuan)遠(yuan)超過耐磨(mo)鋼和不銹(xiu)鋼的(de)耐磨(mo)性(xing)能(neng)。

2、耐磨性能(neng)極好

經(jing)中南大學粉末(mo)冶(ye)金(jin)研究所測定，其耐磨性(xing)相當于錳(meng)鋼的266倍，高鉻鑄鐵的171.5倍。根據我(wo)們十(shi)幾年來的客戶跟蹤調查(cha)，在同等工況(kuang)下，可至少延(yan)長設備使用壽命十(shi)倍以(yi)上。

3、重量輕

其密度為(wei)3.5g/cm3，僅為(wei)鋼鐵的一(yi)半，可(ke)大大減輕設備負(fu)荷(he)。