氧化铝陶瓷是一种以氧化铝(Al2O3)为主体的陶瓷材料,它的应用广泛,由于其优越的性能,在现代社会的应用已经越来越广泛,满足于日用和特殊性能的需要。
氧化铝陶瓷有不同的类型,包括普通型、高纯型、纳米型等。其中,普通型氧化铝陶瓷系按Al2O3含量不同分为99瓷、95瓷、90瓷、85瓷等品种。高纯型氧化铝陶瓷的Al2O3含量在99.9%以上,具有较好的传导性、机械强度和耐高温性。纳米型氧化铝陶瓷则具有更加优异的性能,如高硬度、高韧性、高耐腐蚀性等。
氧化铝陶瓷的主要原料是氧化铝,有时会加入6~30%的粘土、氧化镁、氧化钙、氧化钛等烧结促进剂,经过混合后在1450~1800℃温度下烧结制成。这种材料具有较好的高温性能,即使在800℃的温度下使用,其机械强度在所有氧化物系陶瓷中也是最高的。此外,它的热导率大,耐热冲击能力强,可用于制造火花塞绝缘子、超高频大功率电真空器件的绝缘零件、电子管及整流器外壳、集成电路基片和雷达窗口等。
氧化铝陶瓷的制备方法有多种,包括固相法、气相法、液相法等。
固相法:通过铝或铝盐的研磨、煅烧、固相反应直接得到氧化铝粉末的方法。
气相法:通过气体或等离子、电弧加热等方法将原料转变为气态,通过形核和生长过程通过化学反应形成产物。
液相法:将铝盐制备成一定浓度的溶液,然后通过蒸发、水解等方法选择合适的沉淀剂或使金属离子均匀沉淀。
此外,制备氧化铝陶瓷的方法还有干压成型法和注塑成型法。干压成型法是将原材料经过混合、研磨后,再通过干压成型机将粉末压制成型,然后经过高温烧结处理,注塑成型法又称压注成型法,是利用注塑机将氧化铝陶瓷粉末加入到塑料中,经过热加工成型后,再进行高温烧结。