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氧化铝陶瓷造粒粉

氧化铝陶瓷造粒粉

上海加成化工有限公司

SHANGHALI CHEMSON CHEMICALS CO., LTD.

氧化铝陶瓷造粒粉

产品名称:氧化铝α

分子式: Al2O3

分子量: 101.9

CAS#:1344-28-1

产品规格:

产品用途:

Ceralumi-997:电子基片,结构陶瓷,电子陶瓷,生物陶瓷,高级耐火材料

Ceralumi-99: 结构陶瓷,摩擦片,真空管,电子基片

Ceralumi-95: 结构陶瓷,密封环,摩擦片,真空管

Ceralumi-90: 结构陶瓷,密封环,摩擦片,真空管

贮存: 密封贮存于干燥环境中

包装: 内衬聚乙烯薄膜袋,纸板箱,净重40KG

氧化铝陶瓷的制备与应用

论文题目:氧化铝陶瓷的制备与应用 学院:材料科学与工程学院 专业班级:材料化学2班 学号:20090488 姓名:王杰 日期:2011-10-19

氧化铝陶瓷的制备与应用 摘要:氧化铝陶瓷是用途最广泛的陶瓷材料中的一种,它可用作机器及设备制造中的耐腐蚀材料、化工专业中的抗腐蚀材料、电工及电子技术中的绝缘材料、热工技术中的耐高温材料以及航空、国防等领域中的某些特种材料。 Abstract: the alumina ceramics is the most widely use of one of the ceramic material, it can be used as the machine and equipment manufacture of corrosion resistant material, chemical corrosion materials in the professional, electrical and electronic technology of thermal insulation materials, high temperature resistant materials and technologies in the aerospace, defense, etc to some of the special material. 关键词:氧化铝陶瓷耐磨性机械强度耐化学腐蚀 Keywords: alumina ceramics Wear resistance Mechanical strength Chemical corrosion-resistant 氧化铝陶瓷是一种用途广泛的陶瓷。因为其优越的性能,在现代社会的应用已经越来越广泛,满足于日用和特殊性能的需要。[1] 1.硬度大经中科院上海硅酸盐研究所测定,其洛氏硬度为HRA80-90,硬度仅次于金刚石,远远超过耐磨钢和不锈钢的耐磨性能。 2.耐磨性能极好经中南大学粉末冶金研究所测定,其耐磨性相当于锰钢的266倍,高铬铸铁的171.5倍。根据我们十几年来的客户跟踪调查,在同等工况下,可至少延长设备使用寿命十倍以上。

氧化铝粉体制备

氧化铝粉体的合成与表征 1.国内外研究现状及其基本情况 氧化铝是一种具有多种形态的金属氧化物,主要晶型包括最常见的有a和y 型,晶型的转变主要取决于温度。氢氧化铝或水合氧化铝加热到800摄氏度左右转化为y型氧化铝,1200摄氏度时转化为a型氧化铝。因氧化铝特殊的结构和性质特点,使其在电子、化工、航空航天等领域得到广泛的应用。随着高科技的发展,社会对新材料越来越重视,国内外工作者对新材料的开发与应用给予了极大的关注,各种具有特殊功能的材料也得到人们的重视。其中,各种物质的超细化被人们认为是材料开发研究的基础。所谓超细粉体通常是指尺度介于分子,原子和宏观物体之间,粒度在(1-100)nm范围内的微粒]。 高纯超细氧化铝粉体是纯度在99.99%以上的超微细粉体材料,是二十一世纪新材料中产量最大、产值最高、用途最广的尖端材料之一,高纯氧化铝粉体因其纯度高,粒径小,显示出了常规材料所不具有的光、电、磁、热和机械特性,因而它作为一种新型功能材料广泛应用于光学、化工及特种陶瓷等多个领域[6]。 国外关于氧化铝的研究工作开展得比较早,技术也较先进。以下是一些具有代表性的研究成果:在气相法中,美国的Chen Y J用气相法制备出粒径为30—— 50nm的无团聚氧化铝纳米粒子;用气相热解法以三甲基铝Al(CH 3) 3 和N 2 0为原料, 加入C 2H 4 作为反应敏化剂,采用C0 2 激光(C 2 H 4 在C0 2 激光发射波长处有共振吸收)加 热进行反应,然后1200——1400℃下进行热处理成功地合成了粒径为15——20nm 的A1 20 3 粒子;日本专利用蒸发冷凝法,以氧化铝陶瓷(纯度为99.99%)作为蒸发源, 放在一个压力为0。01 Pa的真空器中,通入0 2, CO或C0 2 ,使压力保持在15Pa左 右,用C0 2 激光照射氧化铝陶瓷使之蒸发,蒸发出的氧化铝在气体中迅速冷却得到超细高纯氧化铝。在液相法中,Felde B用溶胶——凝胶法,以异丁醇铝为前驱体,加入乙酰丙酮和硝酸铵,经水解、沉化形成凝胶,再经干燥、锻烧得到粒 径为50nm的α-A1 20 3 粒子;法国的Eponthieu利用硝酸铝、二甲苯、tween80组成 微乳液体系,制得了40——50nm的氧化铝粒子。 我国氧化铝的研究是从90年代开始的,当时主要集中在中科院和高等院校,在1990——2000年10年中,中国打破西方国家对中国的封锁。己建立了多种物理、化学方法制备纳米材料。关于纳米氧化铝的研究也有一定的进展。王宏志等用络 合物——凝胶法在Al (NO 3) 3 溶液中加入丙烯酰胺单体N, N,一亚甲基丙烯酰胺 网络剂,在80℃聚合获得凝胶,经过干燥、锻烧得10nm的a-A1 20 3 粉体。周曦亚采 用均匀沉淀法,以硝酸铝和脲为原料制的氢氧化铝凝胶,在用低表面张力的乙醇 为脱水剂得到40nm以下的γ- A1 20 3 粒子;周恩绚等采用相转移分离法,在高速搅 拌下,将硫酸铝铵溶液迅速加入到碳酸氢铵溶液中生成溶胶,再加表面活性剂 Span和有机溶剂二甲苯,可知的粒径为20——30nm的a-A1 20 3 粒子。冯丽娟等以溶 液蒸发法(超临界法)研究了无机盐——有机溶剂(水和硝酸铝——乙醇)体系中超细氧化铝的制备,所得产品为短纤维状微晶,其长轴为90nm,短轴为5nm。 目前,氧化铝的制备主要停留在探索试验阶段,也进行了一些探索性的工业化水平的生产,但大多数制备方法得到的纳米氧化铝粒径分布较宽,并且制备过程重复性差。还有很多基础性的工作需要投入大量的人力、物力来完成。 2.氧化铝粉体的结构性质及应用

实验2-纳米氧化铝粉体的制备及粒度分析

实验2 纳米氧化铝粉体的制备及粒度分析 一.实验目的 1.了解纳米材料的基本知识。 2.学习纳米氧化铝的制备。 3. 了解粒度分析的基本概念和原理。 4. 掌握马尔文激光粒度分析仪的使用。 二.实验原理 纳米氧化铝因其具有耐高温、耐腐蚀、比表面积大、反应活性高、烧结温度低,比普通氧化铝粉有着更优异的物化特性,在人工晶体、精细陶瓷、催化剂等方面得到广泛的应用。到目前为止纳米氧化铝粉末的制备方法众多,大致可分为气相法、固相法和液相化学反应法等,其中液相法制备Al2O3具有平均粒径小,分布范围窄、纯度高、活性高、设备简单、制备工艺影响因素可控等优点。 许多学者就纳米氧化铝的合成进行了广泛深入的研究。采用各种方法制备出纳米氧化铝粉体,但困扰纳米超细制备和应用的一个严重问题就是由于表面能造成的粉体的团聚,转相温度高而使颗粒明显长大,人们一般通过添加分散剂来克服团聚,因此对分散剂的合理选择,制备条件的有效控制及分散机理、分散效果的研究显得十分重要。 本实验以不同聚合度的聚乙二醇(PEG)为分散剂,采用沉淀法制备氢氧化铝胶体,胶体经800~1100℃高温煅烧2 h得到纳米氧化铝粉体,其在煅烧过程中经历Al(OH)3→AlOOH(勃姆石)→γ-Al2O3→δ-Al2O3→θ-Al2O3→α-Al2O3的相变过程,此方法能得到的最小平均粒径约为25 nm。 三.仪器与试剂 试剂:硫酸铝铵、浓氨水(25-28%)、聚乙二醇(PEG,聚合度n=200、600、2000、4000)、无水乙醇等,纯度均为AR级。 仪器:集热式恒温磁力搅拌器、40ml陶瓷坩埚、陶瓷研钵、500ml烧杯、真空水泵、布氏漏斗、抽滤瓶、马弗炉、50ml量筒、分析天平、空气塞、干燥箱、磁铁、容量瓶250ml、称量纸、滤纸、玻璃棒、钥匙、表面皿、分液漏斗。 Mastersizer 2000激光粒度仪。 四.实验步骤 1.查文献 《分散剂聚合度对纳米氧化铝粉体特性的影响》 2.样品的制备 将十二水合硫酸铝铵(M=453.33)配成0.2 mol/L的溶液(需加热溶解),分别取出100 ml加入3 g不同聚合度的聚乙二醇(PEG),恒温磁力搅拌(45±5 ℃)使PEG迅速溶解,保持水浴温度,用分液漏斗将25 ml氨水逐滴加入匀速搅拌的溶液中(10 min),形成白色胶状沉淀,氨水加完后,继续搅拌5 min,然后抽滤(抽滤时要防止滤纸穿破),用蒸馏水和无水乙醇分别洗涤1次,得到胶体样品。胶体经70~80℃烘干,再800~1100 ℃煅烧2h,得到α型氧化铝纳米粉体,研磨后保存。 查阅文献《粒度分析基本原理》。 五.结果与讨论 采用不同聚合度的PEG作分散剂,测氧化铝粉体的粒径分布曲线,曲线的峰宽反映体系中所含颗粒尺寸的均匀程度,峰宽越窄则粒子的粒度越均匀。 1.完成表1内容。

氧化铝陶瓷

氧化铝陶瓷的制备.性能.用途及发展材料科学与技术是当代文明的三大支柱之一和全球新技术革命的三个标志之一,在当今高科技的发展中起着基础和先导作用。对新材料的研究是社会发展的需要。 随着陶瓷制造工艺的不断进步,特别是对陶瓷烧结过程、显微结构的深入研究,人们已制造出玻璃相含量非常低甚至几乎不含玻璃相而由许多微小晶粒结合成的结晶态陶瓷。由于微晶氧化铝陶瓷具有稳定的理化性能和十分优异的电性能,近年来在各个领域得到了较为广泛的应用,成为先进陶瓷材料中异军突起的一种重要陶瓷材料。 在陶瓷材料中,氧化铝陶瓷是使用最为广泛的材料之一。氧化铝陶瓷具有机械强度高,绝缘电阻大,硬度高,耐磨、耐腐蚀及耐高温等一系列优良性能,其广泛应用于陶瓷、纺织、石油、化工、建筑及电子等各个行业,是目前氧化物陶瓷中用途最广、产销量最大的陶瓷新材料。 通常氧化铝陶瓷分为2大类,一类是高铝瓷,另一类是刚玉瓷. 氧化铝陶瓷的制备.性能.用途及发展如下: 一、材料制备 氧化铝陶瓷制品成型方法常采用的有:干压、注浆、挤出、等静压(干法、湿法)、注凝、流延、热压铸、离心注浆等。不同的产品,因其形状、尺寸、造型复杂与精度各异,需要采用合理的成型方法。1.原料来源: 氧化铝在地壳中含量非常丰富,在岩石中平均含量为15.34%,是自然

界中仅次于SiO2存量的氧化物。一般应用于陶瓷工业的氧化铝主要有2大类,一类是工业氧化铝,另一类是电熔刚玉。 2.制备工艺: 原料配料→研磨加工→制粉(制浆、制泥)→成型(半干压、滚制、等静压、注浆、离心注浆、热压铸、挤出)干燥→制粉→热压烧结→烧成→检选(冷加工)→包装入库→出厂 3.工艺条件对氧化铝烧结性能 氧化铝陶瓷制备环节中的各工艺条件都对它的烧结和显微结构有极大影响。这些制备环节包括:粉体的制备过程、粒径与粒度分布、成型方法、生坯密度、烧结温度、升温速率、保温时间、烧成气氛等。 4.氧化铝陶瓷工业 (1).工业氧化铝 工业氧化铝一般是以含铝量高的天然矿物铝土矿(主要矿物组成为铝的氢氧化物,如一水硬铝石(xAl2O3·H2O)、一水软铝石、三水铝石等氧化铝的水化物组成)和高岭土为原料,通过化学法(主要是碱法,多采用拜尔法——碱石灰法)处理,除去硅、铁、钛等杂质制备出氢氧化铝,再经煅烧而制得,其矿物成分绝大部分是x-Ai2O3。工业氧化铝是白色松散的结晶粉末,颗粒是由许多粒径<0.1μm的x-Ai2O3晶体组成的多孔球形聚集体,其孔隙率约为30%,平均粒径40~70μm。 工业氧化铝的3项主要杂质成分中,Na2O及Fe2O3将降低氧化铝瓷件的电性能,Na2O的含量应<0.5%~0.6%,Fe2O3含量应<0.04%。另外,在电真空瓷件中,工业氧化铝不得含有氯化物、氟化物等,因为它们能

氧化铝陶瓷介绍

氧化铝陶瓷介绍 来自:中国特种陶瓷网发布时间:2005-8-3 11:51:15 氧化铝陶瓷制作工艺简介 氧化铝陶瓷目前分为高纯型与普通型两种。高纯型氧化铝陶瓷系Al2O3含量在99.9%以上的陶瓷材料,由于其烧结温度高达1650—1990℃,透射波长为1~6μm,一般制成熔融玻璃以取代铂坩埚:利用其透光性及可耐碱金属腐蚀性用作钠灯管;在电子工业中可用作集成电路基板与高频绝缘材料。普通型氧化铝陶瓷系按Al2O3含量不同分为99瓷、95瓷、90瓷、85瓷等品种,有时Al2O3含量在80%或75%者也划为普通氧化铝陶瓷系列。其中99氧化铝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、陶瓷密封件及水阀片等;95氧化铝瓷主要用作耐腐蚀、耐磨部件;85瓷中由于常掺入部分滑石,提高了电性能与机械强度,可与钼、铌、钽等金属封接,有的用作电真空装置器件。其制作工艺如下: 一粉体制备: 将入厂的氧化铝粉按照不同的产品要求与不同成型工艺制备成粉体材料。粉体粒度在1μm?微米?以下,若制造高纯氧化铝陶瓷制品除氧化铝纯度在99.99%外,还需超细粉碎且使其粒径分布均匀。采用挤压成型或注射成型时,粉料中需引入粘结剂与可塑剂,?一般为重量比在10—30%的热塑性塑胶或树脂?有机粘结剂应与氧化铝粉体在150—200℃温度下均匀混合,以利于成型操作。采用热压工艺成型的粉体原料则不需加入粘结剂。若采用半自动或全自动干压成型,对粉体有特别的工艺要求,需要采用喷雾造粒法对粉体进行处理、使其呈现圆球状,以利于提高粉体流动性便于成型中自动充填模壁。此外,为减少粉料与模壁的摩擦,还需添加1~2%的润滑剂?如硬脂酸?及粘结剂PVA。 欲干压成型时需对粉体喷雾造粒,其中引入聚乙烯醇作为粘结剂。近年来上海某研究所开发一种水溶性石蜡用作Al2O3喷雾造粒的粘结剂,在加热情况下有很好的流动性。喷雾造粒后的粉体必须具备流动性好、密度松散,流动角摩擦温度小于30℃。颗粒级配比理想等条件,以获得较大素坯密度。 二成型方法: 氧化铝陶瓷制品成型方法有干压、注浆、挤压、冷等静压、注射、流延、热压与热等静压成型等多种方法。近几年来国内外又开发出压滤成型、直接凝固注模成型、凝胶注成型、离心注浆成型与固体自由成型等成型技术方法。不同的产品形状、尺寸、复杂造型与精度的产品需要不同的成型方法。摘其常用成型介绍: 1干压成型:氧化铝陶瓷干压成型技术仅限于形状单纯且内壁厚度超过1mm,长度与直径之比不大于4∶1的物件。成型方法有单轴向或双向。压机有液压式、机械式两种,可呈半自动或全自动成型方式。压机最大压力为200Mpa。产量每分钟可达15~50件。由于液压式压机冲程压力均匀,故在粉料充填有差异时压制件高度不同。而机械式压机施加压力大小因粉体充填多少而变化,易导致烧结后尺寸收缩产生差异,影响产品质量。因此干压过程中粉体颗粒均匀分布对模具充填非常重要。充填量准确与否对制造的氧化铝陶瓷零件尺寸精度控制影响很大。粉体颗粒以大于60μm、介于60~200目之间可获最大自由流动效果,取得最好

氧化铝陶瓷综述

***********(所属单位)材料科学进展课程设计 学号:******** 专业:******** 学生姓名:*** 任课教师:*** 2011年10月

***********(所属单位)材料科学进展 (小论文) 学号:******* 专业:******* 学生姓名:*** 任课教师:*** 2011年10月

氧化铝陶瓷综述 ***(姓名) *********(所属单位) 摘要:本文简述了氧化铝陶瓷的功能及在各行业的应用,详细论述了氧化铝陶瓷的制备、成型及烧结方法。 关键词:氧化铝陶瓷制备成型烧结应用 以氧化铝(Al2O3)为主要成分的陶瓷称为氧化铝陶瓷。它属于无机非金属材料,具有特殊用途,新的性能,故也称特种陶瓷、高性能陶瓷。氧化铝陶瓷是氧化物陶瓷中应用最广、用途最宽、产销量最大的陶瓷新材料。 1氧化铝的同质多晶变体及其性能简介 根据研究报道,Al2O3有12种同质多晶变体[1],但应用较多的主要有3种,即α-Al2O3、β-Al2O3和γ-Al2O3,这3种晶体的结构不同,故它们的性质具有 很大的差异[2]。 (1)α-Al2O3是三方晶系,单位晶包是一个尖的菱面体,密度为 3.96~4.01g/cm3,其结构最紧密、化学活性低、高温稳定性好、电学性能优良并且机械性能也最佳,在一定条件下可以由其它的两种晶体转换而来。 (2)β-Al2O3是一种Al2O3含量很高的多铝酸盐矿物,密度为 3.30~3.63g/cm3,它的化学组成中含有一定量的碱土金属氧化物和碱金属氧化物,并且还可以呈现离子型导电。 (3)γ-Al2O3是尖晶石型立方结构,在950~1200℃范围内转化为α-Al2O3,密度为3.42~3.47g/cm3。它的氧原子呈立方紧密堆积,铝原子填充在间隙中,这就决定了它在高温下不稳定、力学和电学性能差的缺陷,在科学应用中很少单独制成材料使用。但它有较高的比表面积和较强的化学活性,经过技术改进可以作为吸附材料使用。 由于β-Al2O3和γ-Al2O3在高温(950~1200℃)下易转化为α-Al2O3,而陶瓷的制备又须经高温烧结,所以氧化铝陶瓷是一种以α-Al2O3为主晶相的陶瓷材料。 2氧化铝陶瓷的功能简介 氧化铝陶瓷具有热稳定和化学稳定性,电绝缘性、压电性、耐腐蚀性、化学吸附性、生物适应性、吸声性和透光性等多种有实用价值的性能和功能,见表1。

氧化铝陶瓷基复合材料概述

概述了氧化铝陶瓷基复合材料,并且对其一般的生产工艺金属间、氧化铝陶瓷基复合材料以及其应用领域作了介绍, 前言 氧化铝(Al2O3) 陶瓷材料具有耐高温、硬度大、强度高、耐腐蚀、电绝缘、气密性好等优良性能, 是目前氧化物陶瓷中用途最广、产量最大的陶瓷新材料。但是与其他陶瓷材料一样,该陶瓷具有脆性这一固有的致命弱点,使得目前Al2O3 陶瓷材料的使用范围及其寿命受到了相当大的限制。近年来, 在氧化铝陶瓷中引入金属铝塑性相的Al/Al2O3 陶瓷基复合材料是一个非常活跃的研究领域。 概述 金属间化合物的结构与组成它的两组元不同, 具有序的超点阵结构, 各组元原子占据点阵的固定位置, 最大程度地形成异类原子之间结合。由于其原子的长程有序排列以及金属键和共价健的共存性, 有可能同时兼顾金属的较好塑性和陶瓷的高温强度。在力学性能上, 有序金属间化合物填补了陶瓷和金属之间的材料空白区域。有序金属间化合物中, Ti - Al、Ni - Al、Fe - Al 和Nb-Al系等几个系列的多种铝化物更是特别受到重视。这些铝化物具有优异的抗氧化性、抗硫化腐蚀性和较高的高温强度, 密度较小, 比强度较高。 由于在空气中铝粉极易氧化而在表面形成Al2O3 钝化膜,使Al 粉和Al2O3 颗粒之间表现出很差的润湿性,导致烧结法制备Al/Al2O3 陶瓷材料烧结困难, 影响复合材料的机械性能[5]。挤压铸造和气压浸渍工艺浸渍速度快, 但是预制体中的细小空隙很难进一步填充[ 6], 而后发展的无压渗透工艺操作复杂,助渗剂的选择随意, 且作用机理复杂, 反而增加了工艺控制难度[7]。20世纪80年代初, 美国Lanxide公司提出了一种制备陶瓷基复合材料的新工艺定向金属氧化技术( DirectedMetal Ox-idation, 简称DMOX)。该工艺是在高温下利用一定阻生剂限制金属熔体在其他5个方向的生长, 使金属熔体与氧化剂反应并只单向生长即定向氧化。采用该方法制备的Al/ Al2O3 陶瓷材料在显微结构上表现为由立体连通的-Al2O3 基体与三维网状连通的残余金属和不连续的金属组成, 由于Al2O3 晶间纯净, 骨架强度高于烧结、浸渍等工艺制得的同类材料的强度[ 9]同时, 三维连通的金属铝具有良好的塑性, 从而使该复合材料具有更为良好的综合机械性能。

氧化铝陶瓷

氧化铝陶瓷 氧化铝陶瓷(alumina ceramics)是一种以α- Al2O3为主晶的陶瓷材料。其Al2O3含量一般在75~99.99%之间。通常习惯以配料中Al2O3的含量来分类。Al2O3含量在75%左右的为“75瓷“,含量在85%左右的为“85瓷“,含量在95%左右的为“95瓷“,含量在99%左右的为“99瓷“。 工业Al2O3是由铝钒土(Al2O3·3H2O)和硬水铝石制备的,对于纯度要求不高的,一般通过化学方法来制备。电熔刚玉即是用上述原料加碳在电弧炉内于2000~2400C熔融制得,也称人造刚玉。 Al2O3有许多同质异晶体。根据研究报道过的变体有十多种,但主要有三种,即γ- Al2O3,β- Al2O3,α- Al2O3。Al2O3的晶体转化关系如下图,其结构不同,因此其性质也不同,在1300度以上的高温几乎完全转变为α- Al2O3。 γ- Al2O3,属尖晶石型(立方)结构,氧原子形呈立方密堆积,铝原子填充在间隙中。它的密度小。且高温下不稳定,机电性能差,在自然界中不存在。由于是松散结构,因此可利用它来制造多孔特殊用途材料。 β- Al2O3是一种Al2O3含量很高的多铝酸盐矿物。它的化学组成可以近似地用RO·6 Al2O3和R2O·11 Al2O3来表示(RO指碱土金属氧化物,R2O指碱金属氧化物),其结构由碱金属或碱土金属离子如[NaO]ˉ层和[Al11O12]+类型尖晶石单元交叠堆积而成,氧离

子排列成立方密堆积,Na+完全包含在垂直于C轴的松散堆积平面内,在这个平面内可以很快扩散,呈现离子型导电。 α- Al2O3,属三方晶系,单位晶胞是一个尖的菱面体,在自然办只存在α- Al2O3,如天然刚玉、红宝石、蓝宝石等矿物。α- Al2O3结构最紧密、活 性低、高温稳定。它是三种形态中最稳定的晶型,电学性质最好,具有优良的机电性能。 Al2O3中的化学键是离子键,离子键也称“电价键”,它是由金属原子失去外层电子形成正离子,非金属原子取得电子形成负离子,互相结合形成的。离子键是依靠正负离子间静电引力所产生的化学键,它没有方向性也没有饱和性。A Al2O3陶瓷属于氧化物晶体结构,氧化物结构的结合键以离子键为主,它的分子式通常以AmXn 表示。A(或者B)表示与氧结合的正离子,n为离子数,x表示氧离子,n表示它的数量。大多数氧化物中的氧离子半径大于正离子的半径。所以它们的结构是以大直径的氧离子密堆排列的骨架,组成六方或面心立方点阵,小直径的正离子嵌入骨架的间隙处。这种陶瓷材料具有高的硬度和熔点。 陶瓷体的相组成中,晶相相对含量波动范围很大,通常特种陶瓷中晶相体相对含量较高。晶相对陶瓷材料性质有很大的影响。表中列出了一般陶瓷到特种陶瓷中的刚玉相(α- Al2O3)含量的变化及表现出的性能差异。

纳米氧化铝粉体

2012?2013学年秋季 “材料化学”课程 期中考试课程论文 论文题目:纳米氧化铝粉体 的制备与应用 作者唐俊 学号0910412107 授课老师柯凯

纳米氧化铝粉体的制备与应用 摘要本文从氧化铝的结构和物性、纳米氧化铝粉体的制备工艺和应用等方面对纳米氧化铝粉体进行了介绍。 关键词氧化铝陶瓷纳米制备应用 1. 前言 陶瓷材料具有金属和其他材料不可比拟的耐高温、耐腐蚀、耐磨损等优异的性能,在高技术领域有着十分广泛的应用前景,但其固有的脆性和可靠性极大地限制了陶瓷材料的推广应用。随着纳米技术的发展,纳米陶瓷应运而生,由于纳米陶瓷具有许多独特的性能[1],人们对纳米陶瓷寄予了很大的希望,希望以此来克服陶瓷材料的脆性,使陶瓷具有像金属一样的韧性和可加工性。世界各国的科研工作者正在不断研究开发纳米陶瓷粉体,并以此为原料合成高性能纳米陶瓷[2-4]。 o 氧化铝陶瓷是目前世界上产量最大、用途最广的陶瓷材料之一,它在自然界中储量丰富,最常见的是以不纯的氢氧化物形式存在,并由此构成铝矶土矿。热力学稳定的a Al 2O3陶瓷属刚玉结构,具有高强度、高硬度、耐磨损、耐腐蚀、耐高温、绝缘性好、比表面积大等优异的特性,在陶瓷、化工、电路等方面得到了广泛的应用[5,6]。 2. 氧化铝的晶体结构和基本物性 了解和掌握氧化铝的结构和物性,是制备纳米氧化铝粉体和制备各种特性氧化铝陶瓷的基础。 2.1 氧化铝的晶体结构

氧化铝是目前氧化物中比较重要的一种,它广泛应用于各种结构 和功能陶瓷中,氧化铝有很多的晶型,不同的晶型有着不同的应用。 Al 2O3有很多种晶型,目前已发现的在十二种以上,其中常见的 有a , B , 丫等。除修AI2O3是含钠离子的Na2O?11Al2O3以外,其它几种都是AI2O3的变体。其中a是高温稳定晶型,其它均为不稳定的过渡晶型,在咼温下可以转变为a相。 氧化铝结构一般的分类方法为:首先根据02-的排列结构分成 FCC和HCP两大类,然后再在02-排列结构的每一大类中再依据A13+ 的亚点阵的不同分成不同的相,氧化铝常见物相结构见表1。在这些相中,a相是稳定相,其余是亚稳相,随着温度的升高,这些过渡型亚稳相的氧化铝都要向a相(稳定相)转变,这种相变是晶格重构型相转变,是不可逆相转变。 表1氧化铝相的分类以及相关参数 a-AI 2O3的晶体结构:O2-呈Hep排列,A13+依次占据其2/3八面体间隙,图1是a-AI 2O3晶体在{0001}面投影⑺。 2.2 a-AI 2O3陶瓷的性质

氧化铝陶瓷综述(原版)

目 录 摘 要 ................................................................................................................................ 1 正文: ................................................................................................................................ 1 1氧化铝的同质多晶变体及其性能简介 . (1) 1.1α-32O Al ................................................................................................................ 1 1.2β-32O Al ................................................................................................................. 1 1.3γ-32O Al ................................................................................................................. 1 2氧化铝陶瓷的分类及功能简介 . (2) 2.1分类 (2) 2.1.1氧化铝陶瓷按其中氧化铝含量不同分为高纯型和普通型两种。.......... 2 2.1.2氧化铝陶瓷根据主晶相不同可分为刚玉瓷、刚玉—莫来石瓷及莫来石瓷。................................................................................................................................. 2 2.2功能 ........................................................................................................................ 2 3氧化铝陶瓷的原料及其加工 .. (3) 3.1原料及其制备 ........................................................................................................ 3 3.232O Al 的预烧 .......................................................................................................... 4 3.332O Al 粉体的制备 .................................................................................................. 4 4氧化铝陶瓷的成型工艺 . (5) 4.1成型辅助剂 ............................................................................................................ 5 4.2成型方法 . (5) 4.2.1模压成型...................................................................................................... 5 4.2.2等静压成型.................................................................................................. 5 4.2.3注浆成型...................................................................................................... 5 4.2.4凝胶注模成型.............................................................................................. 5 4.2.5热压铸成型.. (6) 5烧结 (6) 5.1烧结方法 (6) 5.1.1常压烧结法.................................................................................................. 6 5.1.2热压烧结和热等静压烧结.. (6)

氧化铝与陶瓷

氧化铝陶瓷杵臼 摘要:本实用新型涉及一种氧化铝陶瓷杵臼,属于日用厨具,也属于陶瓷产品,有臼体,其氧化铝陶瓷臼体的外表面施以陶瓷釉层,陶瓷釉层外表面还可覆装饰层。既环保,又卫生,且强度高,还具有良好的可装饰性能,能够满足高档次的要求。 氧化铝陶瓷杵臼 摘要:本实用新型涉及一种氧化铝陶瓷杵臼,属于日用厨具,也属于陶瓷产品,有臼体,其氧化铝陶瓷臼体的外表面施以陶瓷釉层,陶瓷釉层外表面还可覆装饰层。既环保,又卫生,且强度高,还具有良好的可装饰性能,能够满足高档次的要求。 氧化铝陶瓷的粘结方法 摘要:本发明公开了一种粘结氧化铝陶瓷的方法,步骤如下:(1)制备中间相:原料组分及其重量百分比含量为SiC22~28wt%,Al2O372~78wt%,外加磷酸二氢铝9.5~10.5wt%,制成膏状;(2)将膏状中间相均匀涂覆在氧化铝陶瓷待粘结面上;(3)进行微波处理。本发明的有益效果是提供了一种工艺简单,接头强度大,耐热性好,粘结效率高的氧化铝陶瓷的粘结方法。并能够通过改变中间相的配方来调整粘结温度,节约了能源,也简化了对设备的要求。 高耐磨氧化铝陶瓷风帽 摘要:高耐磨氧化铝陶瓷风帽,属循环流化床沸腾炉的重要零部件,包括合金钢主风管、出风口,合金钢主风管顶部置有氧化铝陶瓷帽,本设备在高温工作状态下耐磨性好、排风孔不易结焦、使用寿命较合金钢铸造产品大大延长,且安装更换方便。 氧化铝陶瓷手柄厨具 摘要:本实用新型涉及一种氧化铝陶瓷手柄厨具,属于日用厨具,也属于陶瓷产品,厨具杆上安装有手柄,其手柄为氧化铝陶瓷手柄,氧化铝陶瓷手柄的表面上施有陶瓷釉,氧化铝陶瓷手柄的前端设有插孔,厨具杆插装在氧化铝陶瓷手柄的

氧化铝基陶瓷型芯材料制备及性能研究

氧化铝基陶瓷型芯材料制备及性能研究 通过复杂气冷内腔结构改善涡轮叶片的散热能力,已成为先进发动机制造的关键,而陶瓷型芯是铸造具有复杂气冷内腔结构叶片的核心部件,因此,具有较强的研究意义和实用价值。目前,国内外制造高效气冷涡轮叶片所用的陶瓷型芯,按照基体材料主要分为氧化硅基陶瓷型芯和氧化铝陶瓷型芯。 陶瓷型芯的气孔率对其脱除效率影响较大,气孔率高的型芯容易脱除,因此,保证强度的同时提高气孔率是研制高性能陶瓷型芯的主要方法之一。本文以电熔刚玉为基体材料,氧化铝纤维棉为添加相,采用凝胶注模成型工艺制备了氧化铝基陶瓷型芯材料,并对相关性能进行了表征。 本文首先研究pH值、分散剂、球磨时间、纤维和固相含量对浆料粘度的影响。在固相含量为45wt.%、pH=9、球磨24h、分散剂为0.7wt.%、纤维添加量为4wt.%时,制备的浆料粘度最低,约为174mPa·s。 除此之外,研究了常规加热和真空冷冻两种干燥方式对坯体的影响,发现试样经过加热干燥后发生明显的翘曲和凹陷,变形较严重,而经真空冷冻干燥后变形较小,尤其在冷冻机中预冻5h,抽真空干燥24h的实验条件下,试样干燥无任何变形。同时,对坯体干燥后起皮现象也进行了研究,发现添加1wt.%的聚丙烯酰胺可完全抑制坯体的起皮现象。 其次,对凝胶成型制备的陶瓷性能进行了研究,发现陶瓷试样的强度随着固相含量的增加呈先增大后降低趋势,当固相含量为55wt.%时,陶瓷试样的弯曲强度为58.23MPa。随着纤维含量的增加,陶瓷试样的体积密度降低、气孔率增大。 随着烧结温度及保温时间的增加,陶瓷试样的体积密度增大,气孔率降低。当固相含量为55wt.%,纤维添加量为4wt.%,烧结温度为1600℃,保温时间为8h时,

什么是氧化铝陶瓷基板 氧化铝陶瓷基板都有哪一些种类

什么是氧化铝陶瓷基板氧化铝陶瓷基板都有哪一些种类 氧化铝陶瓷基板在很多行业发挥重要的作用,近几年的增长非常快,无论是高校、研发机构、还是产品终端企业都开启了陶瓷基板pcb的研发和生产。氧化铝陶瓷基板是陶瓷基板的一种,导热性好、绝缘性、耐压性都很不错,因为受欢迎。今天小编来分享一下:什么是氧化铝陶瓷基板以及氧化铝陶瓷基板都有哪些种类。 一,什么是氧化铝陶瓷基板 氧化铝陶瓷基板核心成分是三氧化二铝陶瓷为主体的陶瓷材料,氧化铝陶瓷有较好的传导性、机械强度和耐高温性。需要注意的是需用超声波进行洗涤。氧化铝陶瓷基板是一种用途广泛的陶瓷基板,因为其优越的性能,在现代社会的应用已经越来越广泛,满足于日用和特殊性能行业领域的需要。 氧化铝陶瓷分为普通型、纯高型两种: 普通型氧化铝陶瓷基板系按Al2O3含量不同分为99瓷、95瓷、90瓷、85瓷等品种,有时Al2O3含量在80%或75%者也划为普通氧化铝陶瓷系列。其中99氧化铝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、陶瓷密封件及水阀片等;95氧化铝瓷主要用作耐腐蚀、耐磨部件;85瓷中由于常掺入部分滑石,提高了电性能与机械强度,可与钼、铌、钽等金属封接,有的用作电真空装置器件高纯型氧化铝陶瓷基板系Al2O3含量在99.9%以上的陶瓷材料,由于其烧结温度高达1650—1990℃,透射波长为1~6μm,一般制成熔融玻璃以取代铂坩埚;利用其透光性及可耐碱金属腐蚀性用作钠灯管;在电子工业中可用作集成电路基板与高频绝缘材料。 氧化铝陶瓷基板导热率 氧化铝陶瓷基板的导热率很高,一般在30W~50W 不等,板材厚度越薄,导热更

好,板厚越厚则导热相对稍低。但是整理的导热效果是普通PCB板的100倍甚至更多。 氧化铝陶瓷基板膨胀系数 氧化铝陶瓷基板因为是陶瓷基材质,所属无机材料,硬度较大。耐压,膨胀系数低,一般不易变形。 更多氧化铝陶瓷基板优势咨询金瑞欣特种电路。 二,氧化铝陶瓷基板的种类主要分为以下几类: 1,薄膜氧化铝陶瓷基板 一般采用是DPC薄膜工艺制作的三氧化二铝陶瓷基板,主要精密度较高,可以加工精密线路。一般成品率不是很高,打样较多,大批量较少。 , 2,厚膜氧化铝陶瓷基板 厚膜氧化陶瓷基板一般采用的厚膜工艺技术制作,也叫DBC工艺,制作过程相对薄膜氧化铝陶瓷基板更容易,费用方面性价比比薄膜氧化铝陶瓷基板高许多。,但是可以实现批量生产。 3,透明氧化铝陶瓷基板 透明氧化铝陶瓷基板是主要是因为采用微晶玻璃晶体制作的,看上去就像透明的“玻璃”一般,又称半透明氧化铝陶瓷(semi-transparent alumina ceramics)或透明多晶氧化铝陶瓷(transparent polycrystalline alumina ceramics)。 主晶相为α-A12O3。密度3.98g/cm3以上。直线透光率90%~95%以上。介电常数大于9.8。介电损耗角正切值小于2.5×10-4(1GC),抗弯强度大于350~380MPa。击穿强度6.0~6.4kV/mm。热膨胀系数(6.5~8.5)×10-6/℃。高温下具有良好耐碱金属蒸气腐蚀性。原料为纯度99.99%以上的Al2O3,添加少量纯氧化镁、三氧化二镧、或三氧化二钇等添加剂,采用连续等静压成型,气氛烧结或热压烧结,严格控制晶粒大

结构陶瓷中添加高纯氧化铝的作用

5N高纯氧化铝在结构陶瓷件中的重要作用 杭州万景氧化铝陶瓷(alumina ceramics )是一种以α-Al2O3为主晶相的陶瓷材料,由于α-Al2O3具有熔点高,硬度大,耐化学腐蚀,优良的介电性,是氧化铝各种形态中最稳定的晶型,也是自然界中惟一存在的氧化铝的晶型。 用α-Al2O3为原料制备的氧化铝陶瓷结构件材料,其机械性能、高温性能、介电性能及耐化学腐蚀性能都是非常优异的。 影响预烧质量的因素: 1)工业中预烧氧化铝时,通常要加入适量的添加物,如H3BO4,NH4F,AlF3、高纯氧化铝(VK-L100G)等,加入量一般为0.3%~3%。添加物可以降低预烧温度、促进晶型转化、排除Na2O等杂质。硼酸盐除碱效果好;氟化物可促进晶型转变,且收缩大、活性好;高纯氧化铝(VK-L100G)降低烧结温度好。 2)预烧质量与预烧温度有关。预烧温度偏低,则不能完全转变成α-Al2O3 ,且电性能降低;若预烧温度过高,则粉料发生烧结,不易粉碎,且活性降低。一般情况下,Al2O3 粉体煅烧温度控制在1400~1450 ℃。 3)气氛对Al2O3的预烧质量影响也很大。以CO+H2最好。 添加剂的影响: 由于Al2O3陶瓷坯体熔点高,较难烧结,若加入某种添加剂,则可以改善烧结性能,促进烧结。就添加剂来说,大致可分为以下两大类:一类是与Al2O3生成固溶体,一类是能生成液相。 第一类添加剂为变价氧化物,有5N高纯氧化铝(VK-L100G)、TiO2、Cr2O3、Fe2O3及MnO2等。由于其晶格常数与Al2O3的相接近,因此通常能与Al2O3生成固溶体。同时它们是变价氧化物,由于变价作用,使Al2O3瓷产生缺陷,活化晶格,促进烧结。尽管添加剂有多种,对于高纯瓷件来说最适合的添加剂为5N高纯氧化铝(VK-L100G)。例如,加入0.5~1%的5N高纯氧化铝,可以使Al2O3瓷的烧结温度降低150~200℃,大大节约能源,并且5N高纯氧化铝不属于外来杂质,大大提高了产品质量。 另一类添加剂即由于生成液相,降低烧成温度而促进Al2O3的烧结。这一类添加剂有高岭土、SiO2、CaO、MgO等。这时由于它们能与其它外加剂生成二、三元或更复杂的低共熔物。由于出现液相,即液相对固相的表面湿润力和表面张力,使固相粒子靠紧并填充气孔。氧化铝陶瓷的性能与应用 1. 性能 (1)机械强度高。Al2O3瓷烧结产品的抗弯强度可达250MPa,热压产品可达500MPa。Al2O3成分愈纯,强度愈高。强度在高温下可维持到900℃。利用其机械强度,可以制成装置瓷和其他机械构件。 (2)电阻率高,电绝缘性能好。常温电阻率1015Ω·cm,绝缘强度15kV/mm。利用其绝缘性和强度,可以制成基板、管座、火花塞、电路管壳等。 (3)硬度高。莫氏硬度为9,加上优良的抗磨损性,广泛用以制造刀具、磨轮、磨料、拉丝模、挤压模、轴承等。 (4)熔点高,抗腐蚀。熔点2050 ℃,能较好地抗Be、Sr、Ni、Al、V、Ta、Mn、Fe、Co等熔融金属的侵蚀。对NaOH、玻璃、炉渣的侵蚀也有很高的抵抗能力。因此可用作耐火材料、炉管、玻璃拉丝坩埚、空心球、热电偶保护套等。 (5)化学稳定性优良。许多复合的硫化物、磷化物、氯化物、氧化物等以及硫酸、盐酸、硝酸、氢氟酸均不与Al2O3作用。因此Al2O3可以制成坩埚、人体关节、人工骨、羟基磷灰石涂层多晶氧化铝陶瓷人工牙齿等。 (6)光学特性。可以制成透光材料(透光Al2O3瓷),用以制造钠蒸汽灯管、微波整流罩、红外窗口、激光振荡元件等。 (7)离子导电性。用作太阳能电池材料和蓄电池材料。

氧化铝基片的特性

一、氧化铝基片的外观、性质 1.强度高于粘土类陶瓷,硬度很高,有很好的耐磨性。 2.耐高温,可在1600度高温下长期使用。 3.耐蚀性很强。 4.良好的电绝缘性能,在高温下的电绝缘 性能尤为突出,每毫米厚度可耐电压 8000V以上。 5.韧性低,抗热震性差,不能承受温度的 急剧变化。 特性:高频绝缘陶瓷功能:绝缘装置陶瓷微观结构:多晶与玻璃相规格尺寸: 0.5-3(mm)

96% Al 2O 3 陶瓷基片材料性能 1.氧化铝原料的应用途径 氧化铝原料的应用途径氧化铝除了作为陶瓷原料的主要成分,在陶瓷行业中广泛应用外,在其他行业也有广泛用途。按氧化铝制备过程的主要产品简单介绍如下: 铝矾土→直接用于制备陶瓷、耐火材料等 ↓化学法 氢氧化铝→用于制备陶瓷色釉料等 ↓煅烧

高级宝石及←工业氧化铝(γ-AlO)→用于制备陶瓷色釉 透明刚玉23 料、铝锭冶炼等电弧炉熔融↓↓煅烧 制造高级耐火材←电熔刚玉α-Al2O3→用于制备高料、高硬磨料磨具23 级抛光材料↓↓ 2.实际应用 随着科学技术的发展及制造技术的提高,氧化铝陶瓷在现代工业和现代科学技术领域中得到越来越广泛的应用。 1)机械方面。有耐磨氧化铝陶瓷衬砖、衬板、衬片,氧化铝陶瓷钉,陶瓷密封件(氧化铝陶瓷球阀),黑色氧化铝陶瓷切削刀具,红色氧化铝陶瓷柱塞等。 2)电子、电力方面。有各种氧化铝陶瓷底板、基片、陶瓷膜、高压钠灯透明氧化铝陶瓷以及各种氧化铝陶瓷电绝缘瓷件,电子材料,磁性材料等。 3)化工方面。有氧化铝陶瓷化工填料球,氧化铝陶瓷微滤膜,氧化铝陶瓷耐腐蚀涂层等。 4)医学方面。有氧化铝陶瓷人工骨,羟基磷灰石涂层多晶氧化铝陶瓷人工牙齿、人工关节等。

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