技术/氧化铝的工艺性能

l2O3陶瓷是目前新材料中研究最多,应用最广的材料之一。Al2O3陶瓷在陶瓷行业中应运而生——Al2O3陶瓷是一种以Al2O3为主要原料,以刚玉晶相的陶瓷材料。因其具有机械强度高,硬度大,高频介电损耗小,高温绝缘电阻高,耐化学腐蚀性和导热性良好等优良综合技术性能等优势。

氧化铝具有很高的硬度和密度,英氏硬度为9,比金刚石稍低,体积密度一般大于3.5 g/cm³,有些可达4.0g/cm³。氧化铝陶瓷按Al2O3含量不同分为99瓷、95瓷、90瓷、85瓷等品种,其中99氧化铝陶瓷材料用于制作高温坩埚、耐火炉管及特殊耐磨材料,如陶瓷轴承、陶瓷密封件等;95氧化铝陶瓷主要用作耐腐蚀、耐磨部件。Al2O3分为煅烧氧化铝和普通工业氧化铝,煅烧氧化铝是生产仿古砖的必备原料,而工业氧化铝则可用于生产微晶石。

基于氧化铝的特性他在陶瓷中的作用主要是:耐磨性、增大强度、形成表面复合涂层,这种涂层可是使基体表面的机械、物理和化学性能得到提高,赋予基体表面新的力学、热学、光学、电磁学和催化敏感等功能。达到材料表面改性和功能化的目的。氧化铝:氧化铝实耐火物,不到2040℃左右是不会熔融的,在釉中有氧化铝,是使融化的釉稠度更大,氧化铝另一个有价值的作用,是防止釉冷却时再结晶。

氧化铝可作为载体,如铬铝红:它其里面Cr2O3微粒分散在EnO·Al2O3尖晶石载体的晶格中而显色。氧化铝分为: α-Al2O3 β-Al2O3 r-Al2O3
r-Al2O3是人工制备的产物,它是氢氧化铝在低温下(450℃)生成的变体。通常的工业氧化铝即属r-Al2O3,这种氧化铝最大特点是活性强,适用制备陶瓷和色料,而氧化铝可同其它氧化物反应生成固溶体。由于其它氧化物的变价作用使氧化铝晶格产生缺陷,活化晶体,促进烧结。

氧化铝陶制成的刀具由于具有硬度高,高温力学性能强,耐磨性能好,化学稳定性好,不易与金属发生黏结等特点,大量应用于石高硬度切割工具,氧化铝常用作增白,可降低烧结温度,提高化学稳定性·硬度和弹性并降低膨胀系数。但因其会提高玻璃相得熔点及黏度,故用量不容过高,可控制SiO2和Al2O3分子比为1:(7-10)光泽釉及1:(3-4)无光釉,同时氧化铝可作为着色剂。

在建筑卫生陶瓷方面,氧化铝的产品随处可见,如氧化铝陶瓷衬砖,研磨介质,棍棒,陶瓷保护管以及氧化铝质耐火材料等。其中以氧化铝球磨介质应用最广。

目前球磨介质主要包括Al2O3·EnO2·SiC·Si3N4等。氧化铝球磨介质具有合适的硬度,适中的密度,耐磨。耐腐蚀且价格低廉等特点,因此大部分的建筑卫生陶瓷方面的原材料都用氧化铝球磨介质加工。在过去建筑卫生陶瓷用球磨介质基本上都是燧石,鹅卵石等天然球石,随着这些优质的天然球石资源的减少,以及它们磨损率高,效率低等缺点,氧化铝球磨介质被越来越多的陶瓷厂家所使用。

氧化铝球磨介质物化性能优异,价格较低,在球磨介质中占据了一定的地位。但其韧性不及其他球磨介质,这就相应的限制了它进一步的应用,因此众多的国内外科研工作者对氧化铝球磨介质增韧机理和技术进行了大量的研究,考虑到成本问题及增韧的操作性,目前最有成效的增韧方法是利用相变增韧机理,在氧化铝中添加ZrO2,得到ZrO2增韧Al2O3球磨介质,这样就解决了氧化铝球磨介质的韧性问题。