Al2O3陶瓷摘要.ppt

Al2O3 陶瓷ALUMINA CERAMICS Al203短纤维/Al汽车活塞 SiC/Al，Al203/Al汽车刹车盘，减重60％ 应用领域 机械方面。耐磨氧化铝陶瓷衬砖、衬板、衬片，氧化铝陶瓷钉，陶瓷密封件，氧化铝陶瓷切削刀具，氧化铝陶瓷柱塞等。 电子、电力方面。各种氧化铝陶瓷底板、基片、陶瓷膜、高压钠灯透明氧化铝陶瓷以及各种氧化铝陶瓷电绝缘瓷件等。 化工方面。氧化铝陶瓷化工填料球，氧化铝陶瓷微滤膜，氧化铝陶瓷耐腐蚀涂层等。 医学方面。氧化铝陶瓷人工骨，羟基磷灰石涂层多晶氧化铝陶瓷人工牙齿、人工关节等。 应用领域 材料生产方面。球磨机用氧化铝陶瓷衬砖、微晶耐磨氧化铝球石，氧化铝陶瓷辊棒、氧化铝陶瓷保护管及各种氧化铝质、氧化铝结合其他材质耐火材料。 其他方面。航空航天、珠宝加工、涂料、油漆、化妆品、食品、制药等行业。 Al2O3陶瓷 3.1 Al2O3 的晶型、性质和用途 3.2 Al2O3高温结构陶瓷 3.3 透明Al2O3陶瓷 3.4 Al2O3电介质陶瓷 3.5 ?-Al2O3导电陶瓷 3.1 Al2O3的晶型、性质和用途 ?-Al2O3： 俗称刚玉，三方柱状晶体，晶体结构中氧离子形成六方密堆，铝离子在八面体中心； 熔点高，硬度大，耐化学腐蚀，优良的介电性，是氧化铝各种型态中最稳定的晶型，也是自然界中唯一存在的氧化铝的晶型； 用于制备结构陶瓷、电介质陶瓷。也可用于制备 复合材料的最佳抗氧化晶须。 ?-Al2O3： 尖晶石结构，氧原子立方密堆，铝原子填隙；在1050～1500℃范围内不可逆地转化为α－Al2O3。 密度小，机电性能差，结构松散，能被酸碱溶解； 可用以制备多孔陶瓷材料。 Al2O3的晶型、性质和用途 ?-Al2O3： 组成为Na2O·11Al2O3或CaO·6Al2O3，[NaO]-层、[Al11O12]+ 类尖晶石单元交叠堆积，氧原子立方密堆，Na +包含于?C轴的松散堆积平面内，是一种含碱金属( 或碱土金属) 的铝酸盐。 Naβ- Al2O3 具有层状结构。 在空气或氢气中1200℃便开始分解；Na + 能在层间迁移、扩散和离子交换，在层间的方向具有较高的离子导电能力和松弛极化现象；沿C 轴方向很小甚至无离子电导。 良好离子导体，用作电池隔膜材料。 Al2O3的晶型 有α、β、γ、δ、ε、ζ、η、θ、κ、λ、ρ及无定型氧化铝等12 种，最为常见的有α-Al2O3 、β- Al2O3 和γ- Al2O3 3 种。 3.2 Al2O3高温结构陶瓷 3.2.1 概念和分类 3.2.2 性质和用途 3.2.3 粉体原料的制备与处理 3.2.4 生产工艺 3.2.5 氧化铝陶瓷的组成、结构、工艺与性能之间的关系 3.2.1 Al2O3结构陶瓷概念和分类 定义：以?-Al2O3为主晶相的结构陶瓷 Al2O3 含量= 75.0~99.9% 分类：依据配料中Al2O3含量 ? 75瓷，85瓷，95瓷，99瓷 3.3.2 性质与用途 Al2O3结构陶瓷的性质 Tm=20500C 莫氏硬度： 9 膨胀系数（10-6/℃，20~100 ℃ ）：8.0， 与金属接近 体积密度?v （g/cm3） ： 3.70 抗弯强度（MPa）： 385 抗张强度（MPa， 1000℃ ）： 245 弹性模量（GPa）： 300 比体积电阻（?cm/1000C ）： 1014 化学稳定性良好 结构材料的性能对比（袁鸿昌，1998 ） Al2O3结构陶瓷的用途 高强度，高硬度: 磨料磨具 纺织瓷件 刀具等 耐高温，化学稳定性: 铂坩埚替代品 催化剂载体 航空及磁流体发电材料 密封等 95 氧化铝陶瓷在密封领域的应用 水泵机械密封 水暖阀芯 气动元件 化工设备 太阳能热水器 应用研究进展 ２００４年资料，美国Aremco公司生产的氧化铝产品已经开始用于制造气体燃烧器的喷嘴， 使用温度可高达1650℃。是一种高度致密、完全烧结的、氧化铝纯度为96%的陶瓷，具有优异的耐磨性能和抗腐蚀性能能以及高的机械强度和电绝缘性能，可在1650℃ 的温度下连续使用，抗高浓度的硫酸腐蚀。 3.2.3 Al2O3陶瓷粉体原料的制备和处理 Al2O3陶瓷粉体的制备 1）制备Al2O3粉的原料： 铝矾土（三水铝石 ） Al2O3 ? 3H2O 硬水铝石 Al2O3 ? H2O or ?-AlO(OH)