一、氧化鋁陶瓷的類別

氧化鋁陶瓷分為高純型(xing)與普(pu)通型(xing)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(qu)代鉑坩堝；利用(yong)其透光性及可耐堿金屬腐蝕性用(yong)作(zuo)鈉燈管(guan)；在電(dian)子工(gong)業中(zhong)可用(yong)作(zuo)集成電(dian)路基板與高頻(pin)絕緣材(cai)料(liao)。

普通型氧(yang)化鋁(lv)陶(tao)瓷系按Al2O3含量(liang)不(bu)同分為(wei)99瓷、95瓷、90瓷、85瓷等品(pin)種，有(you)時(shi)Al2O3含量(liang)在(zai)80%或75%者也劃為(wei)普通氧(yang)化鋁(lv)陶(tao)瓷系列。其中(zhong)99氧(yang)化鋁(lv)瓷材料用于(yu)制作高(gao)溫坩堝、耐火(huo)爐管及特殊耐磨材料，如(ru)陶(tao)瓷軸承、陶(tao)瓷密封件(jian)及水(shui)閥片等；95氧(yang)化鋁(lv)瓷主(zhu)要(yao)用作耐腐蝕、耐磨部件(jian)；85瓷中(zhong)由(you)于(yu)常摻入(ru)部分滑(hua)石(shi)，提高(gao)了電性能與機械強度，可與鉬、鈮、鉭等金屬封接(jie)，有(you)的用作電真空裝置器件(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(suan)，及粘結劑PVA。

欲干壓成型時需對粉體噴(pen)霧(wu)造(zao)粒，其中引入聚乙(yi)烯醇作為粘結(jie)劑(ji)。上海某研(yan)究所開發一種水溶性石蠟用作Al203噴(pen)霧(wu)造(zao)粒的(de)粘結(jie)劑(ji)，在加熱情(qing)況下有很好(hao)的(de)流(liu)動性。噴(pen)霧(wu)造(zao)粒后的(de)粉體必(bi)須具備流(liu)動性好(hao)、密度(du)松散，流(liu)動角摩(mo)擦溫度(du)小于30℃。顆粒級配(pei)比(bi)理想等條(tiao)件，以獲得較(jiao)大(da)素(su)坯密度(du)。

成型方法

氧(yang)化鋁陶瓷制品成(cheng)(cheng)(cheng)型(xing)(xing)方(fang)(fang)法有干壓、注(zhu)漿(jiang)、擠壓、冷等(deng)(deng)靜(jing)壓、注(zhu)射、流延、熱壓與(yu)熱等(deng)(deng)靜(jing)壓成(cheng)(cheng)(cheng)型(xing)(xing)等(deng)(deng)多種方(fang)(fang)法。近幾年來(lai)國(guo)內外又開發出壓濾成(cheng)(cheng)(cheng)型(xing)(xing)、直接凝(ning)固(gu)注(zhu)模成(cheng)(cheng)(cheng)型(xing)(xing)、凝(ning)膠注(zhu)成(cheng)(cheng)(cheng)型(xing)(xing)、離心注(zhu)漿(jiang)成(cheng)(cheng)(cheng)型(xing)(xing)與(yu)固(gu)體自由成(cheng)(cheng)(cheng)型(xing)(xing)等(deng)(deng)成(cheng)(cheng)(cheng)型(xing)(xing)技(ji)術方(fang)(fang)法。不(bu)同的產品形(xing)狀(zhuang)、尺寸、復雜造型(xing)(xing)與(yu)精度的產品需(xu)要不(bu)同的成(cheng)(cheng)(cheng)型(xing)(xing)方(fang)(fang)法。

常用成型介紹

1、干壓成(cheng)型：氧(yang)化鋁陶(tao)瓷(ci)干壓成(cheng)型技(ji)術僅限于形狀單純且(qie)內壁(bi)厚度超(chao)過1mm，長(chang)度與直(zhi)徑之(zhi)比不大(da)(da)于4∶1的物件。成(cheng)型方法(fa)有(you)單軸向或雙(shuang)向。壓機(ji)有(you)液壓式、機(ji)械式兩種，可(ke)(ke)呈半自動或全自動成(cheng)型方式。壓機(ji)最(zui)大(da)(da)壓力為200Mpa。產量每分鐘可(ke)(ke)達(da)15～50件。由于液壓式壓機(ji)沖程(cheng)壓力均勻(yun)，故在粉(fen)(fen)(fen)料充填有(you)差異(yi)時壓制件高度不同(tong)。而(er)機(ji)械式壓機(ji)施加壓力大(da)(da)小因粉(fen)(fen)(fen)體充填多少而(er)變(bian)化，易導(dao)致燒結(jie)后尺寸(cun)收縮產生差異(yi)，影響產品質量。因此(ci)干壓過程(cheng)中粉(fen)(fen)(fen)體顆粒均勻(yun)分布對模具(ju)充填非常(chang)重要。充填量準確(que)與否對制造(zao)的氧(yang)化鋁陶(tao)瓷(ci)零件尺寸(cun)精(jing)度控制影響很大(da)(da)。粉(fen)(fen)(fen)體顆粒以大(da)(da)于60μm、介于60～200目之(zhi)間(jian)可(ke)(ke)獲最(zui)大(da)(da)自由流動效果(guo)(guo)，取得最(zui)好壓力成(cheng)型效果(guo)(guo)。

2、注(zhu)(zhu)漿(jiang)(jiang)(jiang)(jiang)成(cheng)(cheng)型(xing)(xing)法(fa)：注(zhu)(zhu)漿(jiang)(jiang)(jiang)(jiang)成(cheng)(cheng)型(xing)(xing)是(shi)氧(yang)化鋁陶瓷(ci)使用最早的(de)成(cheng)(cheng)型(xing)(xing)方(fang)法(fa)。由于(yu)采(cai)用石膏模(mo)、成(cheng)(cheng)本低且易于(yu)成(cheng)(cheng)型(xing)(xing)大尺寸(cun)、外形(xing)復雜的(de)部(bu)件。注(zhu)(zhu)漿(jiang)(jiang)(jiang)(jiang)成(cheng)(cheng)型(xing)(xing)的(de)關(guan)鍵是(shi)氧(yang)化鋁漿(jiang)(jiang)(jiang)(jiang)料(liao)(liao)的(de)制備。通(tong)常以水(shui)為(wei)熔劑介質，再加入(ru)解膠劑與粘結劑，充分(fen)研磨(mo)之后(hou)排氣(qi)，然后(hou)倒注(zhu)(zhu)入(ru)石膏模(mo)內。由于(yu)石膏模(mo)毛細(xi)管對水(shui)分(fen)的(de)吸(xi)附(fu)，漿(jiang)(jiang)(jiang)(jiang)料(liao)(liao)遂固化在模(mo)內。空(kong)心注(zhu)(zhu)漿(jiang)(jiang)(jiang)(jiang)時，在模(mo)壁吸(xi)附(fu)漿(jiang)(jiang)(jiang)(jiang)料(liao)(liao)達要求厚度時，還需將多余漿(jiang)(jiang)(jiang)(jiang)料(liao)(liao)倒出。為(wei)減少坯(pi)體收(shou)縮量、應盡量使用高濃度漿(jiang)(jiang)(jiang)(jiang)料(liao)(liao)。

氧(yang)化(hua)鋁陶瓷漿(jiang)料(liao)(liao)(liao)中還需加(jia)入有機添加(jia)劑以使(shi)料(liao)(liao)(liao)漿(jiang)顆粒(li)表面(mian)形成(cheng)雙電層使(shi)料(liao)(liao)(liao)漿(jiang)穩定懸浮(fu)不沉淀。此外還需加(jia)入乙烯醇(chun)、甲(jia)基纖維素(su)、海藻酸胺等粘結劑及聚丙(bing)烯胺、阿(a)拉(la)伯(bo)樹(shu)膠等分(fen)散(san)劑，目的均(jun)在于(yu)使(shi)漿(jiang)料(liao)(liao)(liao)適(shi)宜注漿(jiang)成(cheng)型操(cao)作。

三、特點

1、硬度大

經中(zhong)科院上海(hai)硅酸鹽研究所(suo)測(ce)定，其洛氏硬(ying)(ying)度為(wei)HRA80-90，硬(ying)(ying)度僅次于金剛石，遠遠超(chao)過耐磨鋼和不銹鋼的耐磨性能。

2、耐(nai)磨性(xing)能(neng)極好

經中(zhong)南大學粉末冶金研究所測定，其(qi)耐磨(mo)性相當于錳(meng)鋼的266倍，高鉻(ge)鑄鐵(tie)的171.5倍。根據(ju)我們十(shi)幾年來的客戶跟蹤調查(cha)，在同等工(gong)況下，可至少延長設(she)備使(shi)用壽(shou)命(ming)十(shi)倍以(yi)上。

3、重量輕

其密度(du)為(wei)(wei)3.5g/cm3，僅(jin)為(wei)(wei)鋼鐵的一半，可大大減輕設備(bei)負(fu)荷。