氧化鋁陶瓷講課ppt

1、氧化鋁陶瓷 韓旋賀130037208 劉雪菲130037215 Al2O3陶瓷類型陶瓷類型 氧化鋁陶瓷（氧化鋁陶瓷（alumina ceramics ）是一種以）是一種以 -Al2O3為主晶相的陶瓷材料，其為主晶相的陶瓷材料，其Al2O3含量含量 一般在一般在7599.9%之間。通常以配料中之間。通常以配料中Al2O3 的含量來分類。的含量來分類。根據(jù)根據(jù)Al2O3含量不同含量不同，習慣，習慣 上稱為上稱為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具有多種晶體結(jié)構(gòu)具有多種晶體結(jié)構(gòu)，大部分是由氫氧，大部分是由氫氧

2、 化鋁脫水轉(zhuǎn)變?yōu)榉€(wěn)定結(jié)化鋁脫水轉(zhuǎn)變?yōu)榉€(wěn)定結(jié)構(gòu)的構(gòu)的-Al2O3時所生時所生 成的中間相。它們的結(jié)構(gòu)是不完整的，在成的中間相。它們的結(jié)構(gòu)是不完整的，在 高溫下是不穩(wěn)定的，高溫下是不穩(wěn)定的，最后都轉(zhuǎn)變成最后都轉(zhuǎn)變成-Al2O3。 (1)-Al2O3 屬三方柱狀晶體，晶屬三方柱狀晶體，晶 體結(jié)構(gòu)中氧離子形成體結(jié)構(gòu)中氧離子形成 六方最緊密堆積，鋁六方最緊密堆積，鋁 離子則在離子則在6個氧離子圍個氧離子圍 成的八面體中心。有成的八面體中心。有 天然剛玉、紅寶石、天然剛玉、紅寶石、 藍寶石等礦物。藍寶石等礦物。 (2) -Al2O3 -Al2O3是一種含堿金屬是一種含堿金屬(或堿土金屬或堿土金屬)的鋁酸的

3、鋁酸 鹽鹽(其通式為其通式為 R2O11Al2O3，或或 RO6Al2O3)。 -Al2O3是一種不穩(wěn)定的化合物，加熱時，是一種不穩(wěn)定的化合物，加熱時， 會分解生成會分解生成Na2O(或或RO)和和-Al2O3。 -Al2O3的結(jié)構(gòu)具有明顯的離子導電能力和的結(jié)構(gòu)具有明顯的離子導電能力和 松弛極化現(xiàn)象，介質(zhì)損耗大，電絕緣性能松弛極化現(xiàn)象，介質(zhì)損耗大，電絕緣性能 差，在制造無線電陶瓷時不允許差，在制造無線電陶瓷時不允許-Al2O3的的 存在。存在。 (3) -Al2O3 -Al2O3是氧化鋁的低溫形態(tài)，由制備工業(yè)氧化是氧化鋁的低溫形態(tài)，由制備工業(yè)氧化 鋁的中間產(chǎn)物鋁的中間產(chǎn)物氫氧化鋁經(jīng)鍛燒而得。其

4、結(jié)氫氧化鋁經(jīng)鍛燒而得。其結(jié) 構(gòu)疏松，易于吸水，且能被酸堿溶解，性能不構(gòu)疏松，易于吸水，且能被酸堿溶解，性能不 穩(wěn)定，不適于直接用來生產(chǎn)氧化鋁陶瓷。穩(wěn)定，不適于直接用來生產(chǎn)氧化鋁陶瓷。 通過采用適當?shù)奶砑觿νㄟ^采用適當?shù)奶砑觿?Al2O3進行高溫鍛燒，進行高溫鍛燒， 使使-Al2O3不可逆轉(zhuǎn)的變?yōu)椴豢赡孓D(zhuǎn)的變?yōu)?Al2O3 (950 1500)， 此過程伴隨著此過程伴隨著14.3%的體積收縮，使用鍛燒收的體積收縮，使用鍛燒收 縮后得到的縮后得到的-Al2O3生產(chǎn)氧化鋁陶瓷，有利于產(chǎn)生產(chǎn)氧化鋁陶瓷，有利于產(chǎn) 品尺寸的控制和減少產(chǎn)品的開裂。品尺寸的控制和減少產(chǎn)品的開裂。 Al2O3陶瓷的生產(chǎn)工藝

5、陶瓷的生產(chǎn)工藝 Al2O3的生產(chǎn)工藝，大體要經(jīng)過下面的生產(chǎn)工藝，大體要經(jīng)過下面幾個主要工序：幾個主要工序： 原料煅燒原料煅燒 磨細磨細 配方配方 加粘合劑加粘合劑 成型成型 素燒素燒 修坯修坯 燒結(jié)燒結(jié) 表面處理表面處理 性質(zhì)和應(yīng)用電子、電力方面 Al2O3透明材料透明材料透光、透光、 透波性應(yīng)用：新型節(jié)透波性應(yīng)用：新型節(jié) 能燈具金鹵燈、紅外能燈具金鹵燈、紅外 透波材料；特種光功透波材料；特種光功 能特性應(yīng)用：薄膜發(fā)能特性應(yīng)用：薄膜發(fā) 光材料、高功率全固光材料、高功率全固 態(tài)激光器、透明閃爍態(tài)激光器、透明閃爍 陶瓷。陶瓷。 9 性質(zhì)和應(yīng)用電子、電力方面 Al2O3 陶瓷基片陶瓷基片機機 械強度

6、高、絕緣性好械強度高、絕緣性好 、避光性高，廣泛用、避光性高，廣泛用 于多層布線陶瓷基片于多層布線陶瓷基片 、電子封裝及高密度、電子封裝及高密度 封裝基片。封裝基片。 應(yīng)用醫(yī)學方面 Al2O3 陶瓷具有優(yōu)良陶瓷具有優(yōu)良 的生物相容性、生物的生物相容性、生物 惰性、理化穩(wěn)定性及惰性、理化穩(wěn)定性及 高硬度、高耐磨性，高硬度、高耐磨性， 是制備人造骨和人造是制備人造骨和人造 關(guān)節(jié)的理想材料。但關(guān)節(jié)的理想材料。但 它具有和其他陶瓷材它具有和其他陶瓷材 料一樣的缺點如脆性料一樣的缺點如脆性 大、斷裂韌性低、機大、斷裂韌性低、機 加工技術(shù)難度高、工加工技術(shù)難度高、工 藝復雜等，因此有待藝復雜等，因此有待

7、進一步研究應(yīng)用。進一步研究應(yīng)用。 11 應(yīng)用化工方面 Al2O3陶瓷膜陶瓷膜耐高溫、熱穩(wěn)定性好，在高耐高溫、熱穩(wěn)定性好，在高 溫下仍能保持其性能不變；高強度，在很大壓溫下仍能保持其性能不變；高強度，在很大壓 力梯度操作下，力梯度操作下， 不會被壓縮或產(chǎn)生蠕變，機不會被壓縮或產(chǎn)生蠕變，機 械性能好；化學穩(wěn)定性好，能耐強酸強堿溶液、械性能好；化學穩(wěn)定性好，能耐強酸強堿溶液、 有機溶劑和氯化物腐蝕，并且不被微生物降解；有機溶劑和氯化物腐蝕，并且不被微生物降解； 可反復使用，可反復使用， 易清潔；易清潔； 制備時孔徑大小和孔制備時孔徑大小和孔 徑尺寸分布容易控制。在凈化工業(yè)用水、海水徑尺寸分布容易控制。在凈化工業(yè)用水、海水 淡化、氣體分離、催化反應(yīng)等方面都具有大量淡化、氣體分離、催化反應(yīng)等方面都具有大量 的應(yīng)用的應(yīng)用 Al2O3 涂層涂層耐腐蝕、耐高溫耐腐蝕、耐高溫 12 應(yīng)用其它方面 航空航天方面應(yīng)用較航空航天方面應(yīng)用較 多的是多的是Al2O3基纖維，基纖維， 它具有高強度、耐高它具有高強度、耐高 溫、抗