一、氧化鋁陶瓷的類別

氧化鋁陶瓷分為高純(chun)型與普(pu)通(tong)型兩種(zhong)。

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)鉑坩堝；利用(yong)其透光性及可耐堿金屬腐蝕性用(yong)作鈉燈管；在電(dian)子工業中可用(yong)作集成電(dian)路基板與(yu)高頻絕緣(yuan)材料。

普通型氧(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)鋁陶(tao)瓷(ci)(ci)系按Al2O3含量(liang)不同分為(wei)99瓷(ci)(ci)、95瓷(ci)(ci)、90瓷(ci)(ci)、85瓷(ci)(ci)等(deng)品(pin)種，有時Al2O3含量(liang)在80%或75%者也劃為(wei)普通氧(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)鋁陶(tao)瓷(ci)(ci)系列。其中99氧(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)鋁瓷(ci)(ci)材(cai)料用(yong)于(yu)制作(zuo)高溫坩堝、耐(nai)火(huo)爐管及特殊(shu)耐(nai)磨材(cai)料，如(ru)陶(tao)瓷(ci)(ci)軸承、陶(tao)瓷(ci)(ci)密封件(jian)(jian)及水閥(fa)片(pian)等(deng)；95氧(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)鋁瓷(ci)(ci)主(zhu)要用(yong)作(zuo)耐(nai)腐蝕(shi)、耐(nai)磨部件(jian)(jian)；85瓷(ci)(ci)中由于(yu)常(chang)摻入部分滑石，提(ti)高了電性能(neng)與機(ji)械強度，可與鉬(mu)、鈮、鉭等(deng)金屬封接，有的用(yong)作(zuo)電真空(kong)裝置器件(jian)(jian)。

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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，如硬脂酸，及粘結(jie)劑PVA。

欲干壓成型時需(xu)對(dui)粉體(ti)噴霧(wu)造(zao)粒，其中引入(ru)聚乙烯醇作為(wei)粘結劑。上海(hai)某研究所開發一種水溶性石蠟用作Al203噴霧(wu)造(zao)粒的粘結劑，在(zai)加熱情況(kuang)下有很好的流(liu)動(dong)性。噴霧(wu)造(zao)粒后的粉體(ti)必須具備流(liu)動(dong)性好、密度(du)(du)松散，流(liu)動(dong)角摩擦溫度(du)(du)小于30℃。顆粒級(ji)配比理想等條件，以獲得(de)較大素坯密度(du)(du)。

成型方法

氧(yang)化(hua)鋁陶瓷制品(pin)(pin)成(cheng)(cheng)型(xing)(xing)方法(fa)有干壓、注漿(jiang)(jiang)、擠(ji)壓、冷等靜(jing)(jing)壓、注射(she)、流(liu)延、熱(re)壓與熱(re)等靜(jing)(jing)壓成(cheng)(cheng)型(xing)(xing)等多種(zhong)方法(fa)。近幾年來國內外(wai)又開發出壓濾成(cheng)(cheng)型(xing)(xing)、直接凝(ning)固注模成(cheng)(cheng)型(xing)(xing)、凝(ning)膠注成(cheng)(cheng)型(xing)(xing)、離心注漿(jiang)(jiang)成(cheng)(cheng)型(xing)(xing)與固體自由成(cheng)(cheng)型(xing)(xing)等成(cheng)(cheng)型(xing)(xing)技術方法(fa)。不同的產(chan)品(pin)(pin)形狀、尺寸、復(fu)雜造型(xing)(xing)與精度的產(chan)品(pin)(pin)需要不同的成(cheng)(cheng)型(xing)(xing)方法(fa)。

常用成型介紹

1、干壓(ya)(ya)成(cheng)(cheng)(cheng)型(xing)(xing)：氧(yang)化(hua)(hua)鋁陶瓷干壓(ya)(ya)成(cheng)(cheng)(cheng)型(xing)(xing)技術(shu)僅限于(yu)形狀單(dan)(dan)純且內壁厚度(du)(du)超過1mm，長度(du)(du)與(yu)(yu)直徑之(zhi)比不(bu)大于(yu)4∶1的(de)物件(jian)。成(cheng)(cheng)(cheng)型(xing)(xing)方(fang)法有(you)單(dan)(dan)軸向(xiang)或雙向(xiang)。壓(ya)(ya)機有(you)液(ye)(ye)壓(ya)(ya)式、機械式兩種，可呈(cheng)半自(zi)動(dong)(dong)或全自(zi)動(dong)(dong)成(cheng)(cheng)(cheng)型(xing)(xing)方(fang)式。壓(ya)(ya)機最大壓(ya)(ya)力(li)為(wei)200Mpa。產(chan)量每分(fen)鐘(zhong)可達15～50件(jian)。由于(yu)液(ye)(ye)壓(ya)(ya)式壓(ya)(ya)機沖程壓(ya)(ya)力(li)均(jun)勻(yun)，故在粉(fen)(fen)料充填有(you)差異時壓(ya)(ya)制件(jian)高度(du)(du)不(bu)同。而機械式壓(ya)(ya)機施加壓(ya)(ya)力(li)大小因粉(fen)(fen)體充填多少而變化(hua)(hua)，易導致燒結后尺寸(cun)收縮(suo)產(chan)生差異，影(ying)響產(chan)品(pin)質(zhi)量。因此干壓(ya)(ya)過程中粉(fen)(fen)體顆粒均(jun)勻(yun)分(fen)布對模具(ju)充填非常重(zhong)要。充填量準確與(yu)(yu)否(fou)對制造(zao)的(de)氧(yang)化(hua)(hua)鋁陶瓷零件(jian)尺寸(cun)精度(du)(du)控制影(ying)響很大。粉(fen)(fen)體顆粒以(yi)大于(yu)60μm、介于(yu)60～200目之(zhi)間可獲最大自(zi)由流動(dong)(dong)效果，取(qu)得最好(hao)壓(ya)(ya)力(li)成(cheng)(cheng)(cheng)型(xing)(xing)效果。

2、注漿(jiang)(jiang)成(cheng)(cheng)型法：注漿(jiang)(jiang)成(cheng)(cheng)型是(shi)氧化(hua)鋁陶瓷使用(yong)最(zui)早的(de)成(cheng)(cheng)型方(fang)法。由于采用(yong)石(shi)膏(gao)模(mo)(mo)、成(cheng)(cheng)本低且易于成(cheng)(cheng)型大尺寸、外形復雜的(de)部件。注漿(jiang)(jiang)成(cheng)(cheng)型的(de)關鍵是(shi)氧化(hua)鋁漿(jiang)(jiang)料(liao)(liao)的(de)制備。通常(chang)以水(shui)為熔劑介質，再加(jia)入解膠(jiao)劑與粘結劑，充分(fen)研磨之后排氣，然后倒(dao)注入石(shi)膏(gao)模(mo)(mo)內。由于石(shi)膏(gao)模(mo)(mo)毛(mao)細(xi)管對水(shui)分(fen)的(de)吸(xi)附(fu)，漿(jiang)(jiang)料(liao)(liao)遂固化(hua)在模(mo)(mo)內。空心注漿(jiang)(jiang)時(shi)，在模(mo)(mo)壁吸(xi)附(fu)漿(jiang)(jiang)料(liao)(liao)達要(yao)求厚度時(shi)，還需(xu)將多余漿(jiang)(jiang)料(liao)(liao)倒(dao)出(chu)。為減少(shao)坯體收縮量、應盡量使用(yong)高濃度漿(jiang)(jiang)料(liao)(liao)。

氧化鋁陶瓷漿料(liao)中還(huan)需加入(ru)(ru)有機添加劑以(yi)使(shi)料(liao)漿顆粒表面(mian)形成(cheng)雙(shuang)電(dian)層使(shi)料(liao)漿穩(wen)定懸浮(fu)不(bu)沉淀。此外還(huan)需加入(ru)(ru)乙烯醇、甲基纖(xian)維素(su)、海藻酸胺等(deng)粘(zhan)結劑及聚丙烯胺、阿拉伯樹膠等(deng)分(fen)散劑，目的均在(zai)于使(shi)漿料(liao)適(shi)宜(yi)注漿成(cheng)型操作。

三、特點

1、硬度大

經中科院上海(hai)硅酸(suan)鹽研究所測定(ding)，其洛氏硬度(du)為HRA80-90，硬度(du)僅次于(yu)金剛石(shi)，遠遠超過耐磨鋼和不銹(xiu)鋼的耐磨性能。

2、耐(nai)磨性能(neng)極好

經中(zhong)南大學粉末冶(ye)金(jin)研究所測定，其耐(nai)磨性相當于錳鋼的(de)266倍(bei)，高鉻鑄鐵的(de)171.5倍(bei)。根據我們(men)十幾年來的(de)客戶跟蹤調(diao)查(cha)，在(zai)同(tong)等工(gong)況(kuang)下(xia)，可至少延長設(she)備使用壽命十倍(bei)以上。

3、重量輕

其(qi)密度為3.5g/cm3，僅為鋼(gang)鐵的一半，可(ke)大(da)大(da)減輕設備負(fu)荷(he)。