簡介:氧化鋁板陶瓷是氧化物陶瓷中應用最廣、用途最寬、產量最大的陶瓷材料。
據研究報道,Al2O3有12種同質多晶變體[1],但應用較多的主要有3種,即α-Al2O3、β-Al2O3和γ-Al2O3,這3種晶體的結構不同,故它們的性質具有很大的差異[2]。 (1) α-Al2O3 α-Al2O3是三方晶系,單位晶包是一個尖的菱面體,密度為3.96~4.01g/cm3
,其結構最緊密、化學活性低、高溫穩(wěn)定性好、電學性能優(yōu)良并且機械性能也最佳,在一定條件下可以由其它的兩種晶體轉換而來。 |
氧化鋁板陶瓷是氧化物陶瓷中應用最廣、用途最寬、產量最大的陶瓷材料。
據研究報道,Al2O3有12種同質多晶變體[1],但應用較多的主要有3種,即α-Al2O3、β-Al2O3和γ-Al2O3,這3種晶體的結構不同,故它們的性質具有很大的差異[2]。 (1) α-Al2O3 α-Al2O3是三方晶系,單位晶包是一個尖的菱面體,密度為3.96~4.01g/cm3
,其結構最緊密、化學活性低、高溫穩(wěn)定性好、電學性能優(yōu)良并且機械性能也最佳,在一定條件下可以由其它的兩種晶體轉換而來。 (2) β-Al2O3
β-Al2O3是一種Al2O3含量很高的多鋁酸鹽礦物,密度為3.30~3.63g/cm3,它的化學組成中含有一定量的堿土金屬氧化物和堿金屬氧化物,并且還可以呈現離子型導電。
(3) γ-Al2O3
γ-Al2O3是尖晶石型立方結構,密度為3.42~3.47g/cm3。它的氧原子呈立方緊密堆積,鋁原子填充在間隙中,這就決定了它在高溫下不穩(wěn)定、力學和電學性能差的缺陷,在科學應用中很少單獨制成材料使用。但它有較高的比表面積和較強的化學活性,經過技術改進可以作為吸附材料使用。
在制備Al2O3原料方面,如果對于純度要求不高的Al2O3,一般是通過化學方法來制備。以鋁土礦為原料,通過燒結、溶出、脫硅、分解、煅燒等步驟,把鋁土礦中的Al2O3成分溶解于氫氧化鈉(NaOH)溶液中,將得到的偏鋁酸鈉(NaAlO2)溶液,冷卻至過飽和態(tài),加水分解就會析出氫氧化鋁板(Al(OH)3)沉淀,再將它煅燒即可得到Al2O3。但在制備高純度Al2O3原料時一般采用有機鋁鹽加水熱分解法、鋁的水中放電氧化法、鋁的硫酸鹽和氨碳酸鹽熱分解法、銨明礬熱分解法等[3]。目前國內外大多數學者都采用銨明礬熱分解法,因為此方法制備的Al2O3純度高、細度小(約1?滋m以下),且顆粒分布范圍窄、團聚程度輕。
氧化鋁板陶瓷具有機械強度高、電阻率高、電絕緣性好、硬度和熔點高、抗腐蝕性好、化學穩(wěn)定性優(yōu)良等性能,而且在一定條件下具有良好的光學性和離子導電性。基于Al2O3陶瓷的一系列優(yōu)良性能,其廣泛應用于機械、電子電力、化工、醫(yī)學、建筑以及其它的高科技領域,本文對Al2O3陶瓷在以上6個方面的應用進行了闡述。 |