氧化鋁陶瓷是一種以氧化鋁(Al2O3)為主體的陶瓷材料,它的應用廣泛,由于其優越的性能,在現代社會的應用已經越來越廣泛,滿足于日用和特殊性能的需要。
氧化鋁陶瓷有不同的類型,包括普通型、高純型、納米型等。其中,普通型氧化鋁陶瓷系按Al2O3含量不同分為99瓷、95瓷、90瓷、85瓷等品種。高純型氧化鋁陶瓷的Al2O3含量在99.9%以上,具有較好的傳導性、機械強度和耐高溫性。納米型氧化鋁陶瓷則具有更加優異的性能,如高硬度、高韌性、高耐腐蝕性等。
氧化鋁陶瓷的主要原料是氧化鋁,有時會加入6~30%的粘土、氧化鎂、氧化鈣、氧化鈦等燒結促進劑,經過混合后在1450~1800℃溫度下燒結制成。這種材料具有較好的高溫性能,即使在800℃的溫度下使用,其機械強度在所有氧化物系陶瓷中也是最高的。此外,它的熱導率大,耐熱沖擊能力強,可用于制造火花塞絕緣子、超高頻大功率電真空器件的絕緣零件、電子管及整流器外殼、集成電路基片和雷達窗口等。
氧化鋁陶瓷的制備方法有多種,包括固相法、氣相法、液相法等。
固相法:通過鋁或鋁鹽的研磨、煅燒、固相反應直接得到氧化鋁粉末的方法。
氣相法:通過氣體或等離子、電弧加熱等方法將原料轉變為氣態,通過形核和生長過程通過化學反應形成產物。
液相法:將鋁鹽制備成一定濃度的溶液,然后通過蒸發、水解等方法選擇合適的沉淀劑或使金屬離子均勻沉淀。
此外,制備氧化鋁陶瓷的方法還有干壓成型法和注塑成型法。干壓成型法是將原材料經過混合、研磨后,再通過干壓成型機將粉末壓制成型,然后經過高溫燒結處理,注塑成型法又稱壓注成型法,是利用注塑機將氧化鋁陶瓷粉末加入到塑料中,經過熱加工成型后,再進行高溫燒結。