氧化铝陶瓷讲课ppt

1、氧化铝陶瓷韩旋贺130037208刘雪菲130037215Al2O3陶瓷类型陶瓷类型 氧化铝陶瓷（氧化铝陶瓷（alumina ceramics ）是一种以）是一种以-Al2O3为主晶相的陶瓷材料，其为主晶相的陶瓷材料，其Al2O3含量含量一般在一般在7599.9%之间。通常以配料中之间。通常以配料中Al2O3的含量来分类。的含量来分类。根据根据Al2O3含量不同含量不同，习惯，习惯上称为上称为75瓷、瓷、80瓷、瓷、85瓷、瓷、90瓷、瓷、92瓷、瓷、95瓷、瓷、99瓷等。瓷等。Al2O3的晶型的晶型 Al2O3具有多种晶体结构具有多种晶体结构，大部分是由氢氧，大部分是由氢氧化铝脱水转变为稳定

2、结化铝脱水转变为稳定结构的构的-Al2O3时所生时所生成的中间相。它们的结构是不完整的，在成的中间相。它们的结构是不完整的，在高温下是不稳定的，高温下是不稳定的，最后都转变成最后都转变成-Al2O3。(1)-Al2O3 属三方柱状晶体，晶属三方柱状晶体，晶体结构中氧离子形成体结构中氧离子形成六方最紧密堆积，铝六方最紧密堆积，铝离子则在离子则在6个氧离子围个氧离子围成的八面体中心。有成的八面体中心。有天然刚玉、红宝石、天然刚玉、红宝石、蓝宝石等矿物。蓝宝石等矿物。(2) -Al2O3 -Al2O3是一种含碱金属是一种含碱金属(或碱土金属或碱土金属)的铝酸的铝酸盐盐(其通式为其通式为 R2O11A

3、l2O3，或或 RO6Al2O3)。 -Al2O3是一种不稳定的化合物，加热时，是一种不稳定的化合物，加热时，会分解生成会分解生成Na2O(或或RO)和和-Al2O3。 -Al2O3的结构具有明显的离子导电能力和的结构具有明显的离子导电能力和松弛极化现象，介质损耗大，电绝缘性能松弛极化现象，介质损耗大，电绝缘性能差，在制造无线电陶瓷时不允许差，在制造无线电陶瓷时不允许-Al2O3的的存在。存在。(3) -Al2O3-Al2O3是氧化铝的低温形态，由制备工业氧化是氧化铝的低温形态，由制备工业氧化铝的中间产物铝的中间产物氢氧化铝经锻烧而得。其结氢氧化铝经锻烧而得。其结构疏松，易于吸水，且能被酸碱溶

4、解，性能不构疏松，易于吸水，且能被酸碱溶解，性能不稳定，不适于直接用来生产氧化铝陶瓷。稳定，不适于直接用来生产氧化铝陶瓷。通过采用适当的添加剂对通过采用适当的添加剂对-Al2O3进行高温锻烧，进行高温锻烧，使使-Al2O3不可逆转的变为不可逆转的变为-Al2O3 (950 1500)，此过程伴随着此过程伴随着14.3%的体积收缩，使用锻烧收的体积收缩，使用锻烧收缩后得到的缩后得到的-Al2O3生产氧化铝陶瓷，有利于产生产氧化铝陶瓷，有利于产品尺寸的控制和减少产品的开裂。品尺寸的控制和减少产品的开裂。Al2O3陶瓷的生产工艺陶瓷的生产工艺 Al2O3的生产工艺，大体要经过下面的生产工艺，大体要经

5、过下面几个主要工序：几个主要工序： 原料煅烧原料煅烧 磨细磨细 配方配方 加粘合剂加粘合剂 成型成型 素烧素烧 修坯修坯 烧结烧结 表面处理表面处理性质和应用电子、电力方面 Al2O3透明材料透明材料透光、透光、透波性应用：新型节透波性应用：新型节能灯具金卤灯、红外能灯具金卤灯、红外透波材料；特种光功透波材料；特种光功能特性应用：薄膜发能特性应用：薄膜发光材料、高功率全固光材料、高功率全固态激光器、透明闪烁态激光器、透明闪烁陶瓷。陶瓷。9性质和应用电子、电力方面 Al2O3 陶瓷基片陶瓷基片机机械强度高、绝缘性好械强度高、绝缘性好、避光性高，广泛用、避光性高，广泛用于多层布线陶瓷基片于多层布线

6、陶瓷基片、电子封装及高密度、电子封装及高密度封装基片。封装基片。应用医学方面 Al2O3 陶瓷具有优良陶瓷具有优良的生物相容性、生物的生物相容性、生物惰性、理化稳定性及惰性、理化稳定性及高硬度、高耐磨性，高硬度、高耐磨性， 是制备人造骨和人造是制备人造骨和人造关节的理想材料。但关节的理想材料。但它具有和其他陶瓷材它具有和其他陶瓷材料一样的缺点如脆性料一样的缺点如脆性大、断裂韧性低、机大、断裂韧性低、机加工技术难度高、工加工技术难度高、工艺复杂等，因此有待艺复杂等，因此有待进一步研究应用。进一步研究应用。11应用化工方面 Al2O3陶瓷膜陶瓷膜耐高温、热稳定性好，在高耐高温、热稳定性好，在高温下

7、仍能保持其性能不变；高强度，在很大压温下仍能保持其性能不变；高强度，在很大压力梯度操作下，力梯度操作下， 不会被压缩或产生蠕变，机不会被压缩或产生蠕变，机械性能好；化学稳定性好，能耐强酸强碱溶液、械性能好；化学稳定性好，能耐强酸强碱溶液、有机溶剂和氯化物腐蚀，并且不被微生物降解；有机溶剂和氯化物腐蚀，并且不被微生物降解；可反复使用，可反复使用， 易清洁；易清洁； 制备时孔径大小和孔制备时孔径大小和孔径尺寸分布容易控制。在净化工业用水、海水径尺寸分布容易控制。在净化工业用水、海水淡化、气体分离、催化反应等方面都具有大量淡化、气体分离、催化反应等方面都具有大量的应用的应用 Al2O3 涂层涂层耐腐蚀、耐高温耐腐蚀、耐高温12应用其它方面 航空航天方面应用较航空航天方面应用较多的是多的是Al2O3基纤维，基纤维， 它具有高强度、耐高它具有高强度、耐