一、氧化鋁陶瓷的類別

氧化(hua)鋁陶瓷(ci)分為高純型與普通型兩種。

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(yi)取代鉑坩堝；利(li)用(yong)其透光性及可耐堿金屬腐(fu)蝕性用(yong)作(zuo)鈉燈管；在電(dian)子(zi)工業中(zhong)可用(yong)作(zuo)集成電(dian)路(lu)基(ji)板(ban)與高頻絕(jue)緣(yuan)材料。

普通型氧(yang)化(hua)鋁(lv)(lv)陶(tao)瓷(ci)系按Al2O3含(han)量不同分為99瓷(ci)、95瓷(ci)、90瓷(ci)、85瓷(ci)等品種，有時Al2O3含(han)量在(zai)80%或75%者也劃為普通氧(yang)化(hua)鋁(lv)(lv)陶(tao)瓷(ci)系列。其中99氧(yang)化(hua)鋁(lv)(lv)瓷(ci)材料用于制作(zuo)(zuo)高溫(wen)坩(gan)堝(guo)、耐(nai)火爐管及特殊耐(nai)磨(mo)材料，如陶(tao)瓷(ci)軸承、陶(tao)瓷(ci)密封件(jian)及水閥片等；95氧(yang)化(hua)鋁(lv)(lv)瓷(ci)主要用作(zuo)(zuo)耐(nai)腐蝕(shi)、耐(nai)磨(mo)部件(jian)；85瓷(ci)中由于常摻(chan)入部分滑石，提高了電性能(neng)與機(ji)械強度，可與鉬、鈮、鉭等金屬封接，有的用作(zuo)(zuo)電真空(kong)裝置器件(jian)。

該圖片由注冊用戶"我不是英雄"提供，版權聲明反饋

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(ying)脂(zhi)酸，及(ji)粘結(jie)劑(ji)PVA。

欲干壓成型時(shi)需(xu)對粉體(ti)噴(pen)(pen)霧(wu)造粒(li)(li)，其中(zhong)引入聚乙烯醇作為粘(zhan)結劑(ji)。上海某研究所開發一(yi)種(zhong)水溶(rong)性(xing)石蠟用作Al203噴(pen)(pen)霧(wu)造粒(li)(li)的(de)粘(zhan)結劑(ji)，在(zai)加熱情況(kuang)下有很(hen)好的(de)流動(dong)性(xing)。噴(pen)(pen)霧(wu)造粒(li)(li)后的(de)粉體(ti)必須(xu)具備(bei)流動(dong)性(xing)好、密度(du)松散，流動(dong)角摩擦溫度(du)小于30℃。顆(ke)粒(li)(li)級配(pei)比(bi)理想等條件，以獲得(de)較大素坯密度(du)。

成型方法

氧化鋁(lv)陶瓷制品成型(xing)(xing)方法(fa)有干壓、注(zhu)漿、擠壓、冷等(deng)靜壓、注(zhu)射(she)、流延、熱(re)壓與熱(re)等(deng)靜壓成型(xing)(xing)等(deng)多種(zhong)方法(fa)。近幾(ji)年(nian)來(lai)國內外(wai)又開(kai)發出壓濾成型(xing)(xing)、直接凝(ning)固(gu)注(zhu)模成型(xing)(xing)、凝(ning)膠注(zhu)成型(xing)(xing)、離心注(zhu)漿成型(xing)(xing)與固(gu)體自由成型(xing)(xing)等(deng)成型(xing)(xing)技術方法(fa)。不同的產品形狀(zhuang)、尺(chi)寸、復雜造型(xing)(xing)與精(jing)度的產品需(xu)要(yao)不同的成型(xing)(xing)方法(fa)。

常用成型介紹

1、干壓(ya)(ya)成(cheng)(cheng)型(xing)：氧化鋁陶瓷干壓(ya)(ya)成(cheng)(cheng)型(xing)技術僅(jin)限于(yu)形狀(zhuang)單純且內(nei)壁厚度(du)超過1mm，長度(du)與(yu)直徑之比不大(da)于(yu)4∶1的物件(jian)。成(cheng)(cheng)型(xing)方法有單軸向或(huo)雙向。壓(ya)(ya)機(ji)有液壓(ya)(ya)式、機(ji)械(xie)式兩種，可呈(cheng)半自動或(huo)全自動成(cheng)(cheng)型(xing)方式。壓(ya)(ya)機(ji)最(zui)(zui)大(da)壓(ya)(ya)力(li)為200Mpa。產(chan)量(liang)(liang)每分鐘(zhong)可達15～50件(jian)。由(you)于(yu)液壓(ya)(ya)式壓(ya)(ya)機(ji)沖程(cheng)壓(ya)(ya)力(li)均勻，故在粉(fen)(fen)料充填(tian)有差異時壓(ya)(ya)制(zhi)件(jian)高度(du)不同。而(er)機(ji)械(xie)式壓(ya)(ya)機(ji)施(shi)加(jia)壓(ya)(ya)力(li)大(da)小因(yin)粉(fen)(fen)體充填(tian)多少而(er)變化，易(yi)導致燒結后尺寸收縮產(chan)生差異，影響產(chan)品質(zhi)量(liang)(liang)。因(yin)此(ci)干壓(ya)(ya)過程(cheng)中粉(fen)(fen)體顆粒均勻分布對(dui)模具充填(tian)非常重(zhong)要。充填(tian)量(liang)(liang)準確與(yu)否對(dui)制(zhi)造的氧化鋁陶瓷零件(jian)尺寸精(jing)度(du)控制(zhi)影響很(hen)大(da)。粉(fen)(fen)體顆粒以(yi)大(da)于(yu)60μm、介(jie)于(yu)60～200目(mu)之間(jian)可獲(huo)最(zui)(zui)大(da)自由(you)流(liu)動效果，取得最(zui)(zui)好壓(ya)(ya)力(li)成(cheng)(cheng)型(xing)效果。

2、注(zhu)(zhu)(zhu)漿(jiang)(jiang)成(cheng)型(xing)(xing)法(fa)：注(zhu)(zhu)(zhu)漿(jiang)(jiang)成(cheng)型(xing)(xing)是氧化鋁(lv)陶(tao)瓷使(shi)用最(zui)早的成(cheng)型(xing)(xing)方法(fa)。由于(yu)采(cai)用石膏(gao)模(mo)(mo)、成(cheng)本(ben)低且易于(yu)成(cheng)型(xing)(xing)大尺寸、外(wai)形復雜(za)的部件。注(zhu)(zhu)(zhu)漿(jiang)(jiang)成(cheng)型(xing)(xing)的關鍵是氧化鋁(lv)漿(jiang)(jiang)料(liao)的制備。通常以(yi)水為熔(rong)劑介質，再加入(ru)解膠劑與粘結(jie)劑，充分(fen)研磨(mo)之后排氣，然后倒注(zhu)(zhu)(zhu)入(ru)石膏(gao)模(mo)(mo)內。由于(yu)石膏(gao)模(mo)(mo)毛細管對水分(fen)的吸(xi)附，漿(jiang)(jiang)料(liao)遂(sui)固(gu)化在模(mo)(mo)內。空心注(zhu)(zhu)(zhu)漿(jiang)(jiang)時(shi)，在模(mo)(mo)壁吸(xi)附漿(jiang)(jiang)料(liao)達要求厚度時(shi)，還需將多余漿(jiang)(jiang)料(liao)倒出。為減(jian)少坯體收縮量、應盡量使(shi)用高濃度漿(jiang)(jiang)料(liao)。

氧(yang)化鋁陶瓷漿料中(zhong)還需加(jia)(jia)入有機添加(jia)(jia)劑以使料漿顆(ke)粒(li)表面形成(cheng)雙電層使料漿穩定懸浮(fu)不(bu)沉淀。此外還需加(jia)(jia)入乙(yi)烯(xi)(xi)醇(chun)、甲基纖維素、海藻酸胺(an)等(deng)(deng)粘結劑及(ji)聚丙烯(xi)(xi)胺(an)、阿拉伯樹膠等(deng)(deng)分散劑，目的均(jun)在于使漿料適宜注漿成(cheng)型操(cao)作(zuo)。

三、特點

1、硬度大

經(jing)中科院上海(hai)硅酸(suan)鹽研究所測定，其洛氏硬(ying)(ying)度為(wei)HRA80-90，硬(ying)(ying)度僅次于(yu)金剛石(shi)，遠遠超過耐(nai)磨鋼和(he)不(bu)銹鋼的耐(nai)磨性(xing)能(neng)。

2、耐(nai)磨性能極好

經中南大(da)學粉末(mo)冶(ye)金研究所測定(ding)，其耐(nai)磨性相當于錳鋼的(de)266倍(bei)(bei)，高(gao)鉻(ge)鑄鐵的(de)171.5倍(bei)(bei)。根據我們(men)十(shi)幾年(nian)來的(de)客(ke)戶(hu)跟蹤調(diao)查，在同等工況(kuang)下(xia)，可至少(shao)延(yan)長設(she)備使用壽命十(shi)倍(bei)(bei)以(yi)上。

3、重量輕

其密度為(wei)3.5g/cm3，僅為(wei)鋼(gang)鐵的一(yi)半，可大大減輕設備負荷。