一、氧化鋁陶瓷的類別

氧(yang)化(hua)鋁(lv)陶瓷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取代(dai)鉑坩(gan)堝；利用其(qi)透光性及可耐堿金屬腐蝕性用作(zuo)鈉(na)燈(deng)管；在電子工業中(zhong)可用作(zuo)集成電路基板與高頻絕緣(yuan)材料。

普(pu)(pu)通型(xing)氧(yang)化(hua)鋁(lv)(lv)(lv)陶(tao)瓷(ci)(ci)系按Al2O3含量(liang)不同分(fen)為(wei)99瓷(ci)(ci)、95瓷(ci)(ci)、90瓷(ci)(ci)、85瓷(ci)(ci)等品(pin)種，有(you)(you)時Al2O3含量(liang)在(zai)80%或75%者也劃(hua)為(wei)普(pu)(pu)通氧(yang)化(hua)鋁(lv)(lv)(lv)陶(tao)瓷(ci)(ci)系列。其中99氧(yang)化(hua)鋁(lv)(lv)(lv)瓷(ci)(ci)材料用于制作(zuo)高(gao)溫坩(gan)堝(guo)、耐(nai)火爐管及(ji)特殊耐(nai)磨材料，如(ru)陶(tao)瓷(ci)(ci)軸(zhou)承、陶(tao)瓷(ci)(ci)密封件及(ji)水閥片等；95氧(yang)化(hua)鋁(lv)(lv)(lv)瓷(ci)(ci)主要用作(zuo)耐(nai)腐蝕、耐(nai)磨部件；85瓷(ci)(ci)中由于常摻入(ru)部分(fen)滑石，提(ti)高(gao)了(le)電性能與機械強(qiang)度，可與鉬(mu)、鈮、鉭(tan)等金屬封接，有(you)(you)的(de)用作(zuo)電真空裝(zhuang)置器件。

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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，如硬脂(zhi)酸，及粘(zhan)結劑PVA。

欲(yu)干壓(ya)成型(xing)時(shi)需(xu)對粉體噴(pen)霧造(zao)粒(li)，其中引入聚乙烯醇(chun)作(zuo)為粘結劑(ji)。上海某研究所開(kai)發一種(zhong)水溶性石蠟用作(zuo)Al203噴(pen)霧造(zao)粒(li)的粘結劑(ji)，在加熱(re)情(qing)況下有很(hen)好的流動(dong)性。噴(pen)霧造(zao)粒(li)后(hou)的粉體必須具備流動(dong)性好、密(mi)度松散，流動(dong)角摩(mo)擦溫度小于(yu)30℃。顆(ke)粒(li)級配比(bi)理想等條件，以獲得較大素坯密(mi)度。

成型方法

氧化(hua)鋁(lv)陶瓷(ci)制品成(cheng)(cheng)(cheng)型(xing)(xing)(xing)方法(fa)有(you)干(gan)壓(ya)、注(zhu)(zhu)漿(jiang)、擠(ji)壓(ya)、冷(leng)等靜(jing)壓(ya)、注(zhu)(zhu)射、流(liu)延、熱(re)壓(ya)與熱(re)等靜(jing)壓(ya)成(cheng)(cheng)(cheng)型(xing)(xing)(xing)等多種(zhong)方法(fa)。近(jin)幾年來國內外又開(kai)發(fa)出壓(ya)濾成(cheng)(cheng)(cheng)型(xing)(xing)(xing)、直(zhi)接凝固(gu)(gu)注(zhu)(zhu)模成(cheng)(cheng)(cheng)型(xing)(xing)(xing)、凝膠(jiao)注(zhu)(zhu)成(cheng)(cheng)(cheng)型(xing)(xing)(xing)、離(li)心注(zhu)(zhu)漿(jiang)成(cheng)(cheng)(cheng)型(xing)(xing)(xing)與固(gu)(gu)體自由成(cheng)(cheng)(cheng)型(xing)(xing)(xing)等成(cheng)(cheng)(cheng)型(xing)(xing)(xing)技術方法(fa)。不同(tong)的(de)產品形狀、尺(chi)寸、復雜造型(xing)(xing)(xing)與精度的(de)產品需要不同(tong)的(de)成(cheng)(cheng)(cheng)型(xing)(xing)(xing)方法(fa)。

常用成型介紹

1、干壓(ya)(ya)(ya)成(cheng)型(xing)：氧(yang)化(hua)(hua)(hua)鋁陶(tao)瓷干壓(ya)(ya)(ya)成(cheng)型(xing)技術僅限于(yu)形狀單(dan)純且(qie)內(nei)壁(bi)厚度超過1mm，長(chang)度與直徑之(zhi)比(bi)不大(da)(da)于(yu)4∶1的物件。成(cheng)型(xing)方法(fa)有單(dan)軸(zhou)向或雙(shuang)向。壓(ya)(ya)(ya)機(ji)(ji)有液(ye)壓(ya)(ya)(ya)式(shi)、機(ji)(ji)械(xie)式(shi)兩種，可(ke)(ke)呈半自動(dong)或全自動(dong)成(cheng)型(xing)方式(shi)。壓(ya)(ya)(ya)機(ji)(ji)最(zui)(zui)大(da)(da)壓(ya)(ya)(ya)力(li)(li)為200Mpa。產量(liang)每分(fen)鐘可(ke)(ke)達(da)15～50件。由于(yu)液(ye)壓(ya)(ya)(ya)式(shi)壓(ya)(ya)(ya)機(ji)(ji)沖程壓(ya)(ya)(ya)力(li)(li)均勻(yun)，故在粉(fen)料充(chong)填(tian)有差異時壓(ya)(ya)(ya)制(zhi)(zhi)件高度不同。而(er)機(ji)(ji)械(xie)式(shi)壓(ya)(ya)(ya)機(ji)(ji)施加壓(ya)(ya)(ya)力(li)(li)大(da)(da)小(xiao)因粉(fen)體(ti)充(chong)填(tian)多少而(er)變化(hua)(hua)(hua)，易(yi)導(dao)致(zhi)燒結后尺寸收縮(suo)產生(sheng)差異，影響產品質量(liang)。因此干壓(ya)(ya)(ya)過程中粉(fen)體(ti)顆(ke)粒均勻(yun)分(fen)布對模具充(chong)填(tian)非常重要。充(chong)填(tian)量(liang)準確(que)與否對制(zhi)(zhi)造的氧(yang)化(hua)(hua)(hua)鋁陶(tao)瓷零件尺寸精度控制(zhi)(zhi)影響很大(da)(da)。粉(fen)體(ti)顆(ke)粒以大(da)(da)于(yu)60μm、介于(yu)60～200目之(zhi)間(jian)可(ke)(ke)獲最(zui)(zui)大(da)(da)自由流動(dong)效果，取(qu)得(de)最(zui)(zui)好(hao)壓(ya)(ya)(ya)力(li)(li)成(cheng)型(xing)效果。

2、注(zhu)(zhu)漿(jiang)成(cheng)(cheng)型(xing)法：注(zhu)(zhu)漿(jiang)成(cheng)(cheng)型(xing)是氧(yang)化(hua)鋁陶瓷(ci)使(shi)用(yong)最早的成(cheng)(cheng)型(xing)方法。由(you)于采用(yong)石(shi)(shi)膏(gao)模(mo)(mo)、成(cheng)(cheng)本低且(qie)易(yi)于成(cheng)(cheng)型(xing)大尺寸(cun)、外形復雜的部(bu)件(jian)。注(zhu)(zhu)漿(jiang)成(cheng)(cheng)型(xing)的關鍵是氧(yang)化(hua)鋁漿(jiang)料的制備。通常以水為熔劑介質(zhi)，再(zai)加(jia)入解膠(jiao)劑與(yu)粘結(jie)劑，充分(fen)研(yan)磨之(zhi)后(hou)排(pai)氣，然后(hou)倒注(zhu)(zhu)入石(shi)(shi)膏(gao)模(mo)(mo)內。由(you)于石(shi)(shi)膏(gao)模(mo)(mo)毛細管對水分(fen)的吸(xi)附(fu)，漿(jiang)料遂固(gu)化(hua)在模(mo)(mo)內。空(kong)心注(zhu)(zhu)漿(jiang)時(shi)，在模(mo)(mo)壁吸(xi)附(fu)漿(jiang)料達(da)要(yao)求(qiu)厚度時(shi)，還需將多余漿(jiang)料倒出。為減少(shao)坯(pi)體收縮量、應(ying)盡量使(shi)用(yong)高濃度漿(jiang)料。

氧化鋁(lv)陶瓷漿(jiang)料(liao)中還(huan)需加入有機添加劑以(yi)使(shi)(shi)料(liao)漿(jiang)顆(ke)粒表面(mian)形(xing)成(cheng)雙電層(ceng)使(shi)(shi)料(liao)漿(jiang)穩定懸浮(fu)不(bu)沉淀。此外(wai)還(huan)需加入乙烯醇、甲基纖維(wei)素、海藻酸胺(an)等粘結(jie)劑及聚丙烯胺(an)、阿拉(la)伯樹(shu)膠等分(fen)散劑，目的均在于使(shi)(shi)漿(jiang)料(liao)適宜注漿(jiang)成(cheng)型操(cao)作。

三、特點

1、硬度大

經中(zhong)科院上海硅(gui)酸鹽研究所(suo)測定(ding)，其洛(luo)氏(shi)硬(ying)度為HRA80-90，硬(ying)度僅次于(yu)金(jin)剛石，遠(yuan)遠(yuan)超過耐磨鋼和不(bu)銹鋼的耐磨性能(neng)。

2、耐磨性能(neng)極好

經中南大學(xue)粉末冶金(jin)研究所(suo)測定，其(qi)耐磨性相當于錳鋼的(de)(de)266倍，高鉻鑄鐵的(de)(de)171.5倍。根據我們十幾年來的(de)(de)客戶跟蹤調(diao)查，在(zai)同等工況下，可至少延長設(she)備使(shi)用壽命十倍以上。

3、重量輕

其密度為(wei)3.5g/cm3，僅為(wei)鋼(gang)鐵(tie)的一半(ban)，可大大減輕設(she)備負荷。