氧化铝陶瓷2016年4月14日陶瓷传统陶瓷特种陶瓷日用陶瓷电瓷化工瓷艺术瓷等氧化铝陶瓷氧化锆陶瓷石英管氮化硅陶瓷等一、氧化铝陶瓷基本性能简介二、加工方法三、主要应用四、国内现状发展及未来展望一、氧化铝陶瓷基本性能简介组成:α-Al2O3氧化铝为主晶相分类:高纯型与普通型高纯型氧化铝陶瓷是指Al2O3含量在99.9%以上的陶瓷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。Tips:氧化铝含量一般在75%~99%之间,习惯上以配料中氧化铝的含量进行分类,氧化铝含量在75%左右的为75瓷”,含量在99%的为“99瓷”等据研究报道,Al2O3有12种同质多晶变体,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。1)α-Al2O3俗称刚玉,是氧化铝各种型态中最稳定的晶型,也是自然界中惟一存在的氧化铝的晶型。2)β-Al2O3实际上不是氧化铝的变体,而是一种含碱金属(或碱土金属)的铝酸盐(其通式为R2O·11Al2O3,或RO·6Al2O3)。β-Al2O3是一种不稳定的化合物,加热时,会分解生成Na2O(或RO)和α-Al2O3,Na2O则挥发逸出。3)γ-Al2O3是氧化铝的低温形态,由制备工业氧化铝的中间产物---氢氧化铝经煅烧而得。其结构疏松,易于吸水,且能被酸碱溶解,性能不稳定,不适于直接用来生产氧化铝陶瓷氧化铝陶瓷总的性能特点: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。3.重量轻其密度为3.5g/cm3,仅为钢铁的一半,可大大减轻设备负荷。二、加工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。为了增强氧化铝陶瓷,显著提高其力学强度,国外新推一种氧化铝陶瓷强化工艺。该工艺新颖简单,所采取的技术手段是在氧化铝陶瓷表面,采用电子射线真空镀膜、溅射真空镀膜或化学气相蒸镀方法,镀上一层硅化合物薄膜,在1200℃~1580℃的加热处理,使氧化铝陶瓷钢化。经强化的氧化铝陶瓷的力学强度可在原基础上大幅度增长,获得具有超高强度的氧化铝陶瓷。三、主要应用1、机械方面2、电子、电力方面3、化工方面4、医学方面5、建筑卫生陶瓷方面6、其它方面三、主要应用1、机械方面Al2O3瓷烧结产品的抗弯强度可达250MPa,热压产品可达500MPa。Al2O3陶瓷的莫氏硬度可达到9,加上具有优良的抗磨损性能等,所以广泛地用于制造刀具、球阀、磨轮、陶瓷钉、轴承等,其中以Al2O3陶瓷刀具和工业用阀应用最广氧化铝陶瓷刀氧化铝陶瓷阀门球氧化铝陶瓷钉陶瓷刀简介新型陶瓷刀具的出现,是人类首次通过运用陶瓷材料改革机械切削加工的一场技术革命的成果。早在20世纪初,德国与英国已经开始寻求采用陶瓷刀具取代传统的碳素工具钢刀具。陶瓷材料因其高硬度与耐高温特性成为新一代的刀具材料,到目前为止,用作陶瓷刀具的材料已形成氧化铝陶瓷,氧化铝—金属系陶瓷、氧化铝—碳化物陶瓷、氧化铝—碳化物金属陶瓷、氧化铝—氮化物金属陶瓷及最新研究成功的氮化硼陶瓷刀具。就世界范围讲,德国陶瓷刀具已不仅用于普通机床,且已将其作为一种高效、稳定可靠的刀具用于数控机床加工及自动化生产线。陶瓷刀体现的是新世纪、新材料的绿色环保概念。它高雅灵巧,自用送礼两相宜,带给人们贵族般的享受,是身份和品味的象征。陶瓷刀具用于现代厨房,具有一系列金属刀无法比拟的优点:1、呵护婴幼儿健康成长婴幼儿肠胃脆弱,身体抵抗力较差,这时喂食的水果、蔬菜与肉类应尽量避免接触到细菌,以免引起身体不适。陶瓷刀以其独有的材质优势,全致密材料烧制而成,无孔隙产生,特有的非金属性有效抵抗细菌滋生,在切食过程中保护宝宝的食物不受污染,呵护宝宝健康成长。、2、永不磨刀,持久锋利3、锁住食物营养在使用陶瓷刀切食肉片时,我们会惊奇的发现,肉汁不会流出,这是因为陶瓷刀既薄又锋利,所以在切食的过程中不会压迫到肉块的肌理,完好的保留了食物的营养成份。我们用它切食果汁丰富的水果时效果更加明显,它让我们天天能享受到营养丰富的美味食物。4、抗氧化,不串味5、贴心设计,挥洒自如陶瓷刀的刀柄根据人体工程精心设计,不仅考虑到切菜时的动作与力度,而且实现了刀柄形状的曲线性与稳定性,它使操作重心平稳,切食完美自如!6、避免食物异味刺激眼睛人们都喜欢吃洋葱,但怕切洋葱,因为用钢刀切洋葱时,切菜人的眼睛常常泪水不止。使用陶瓷刀切洋葱,不会让洋葱汁刺激到眼睛,让人能够尽情享受喜爱的食物!7、环保健康陶瓷刀可耐各种酸碱有机物,更不会被水果与蔬菜中的酸和油所腐蚀,无毒、无污染、不氧化、不锈蚀,是理想的环保健康型刀具。不管用来切什么,不会有食物的味道残留在刀上,更不会串味,这点是其他刀具无可比拟的优势!三、主要应用2、电子、电力方面在电子、电力方面,有各种Al2O3陶瓷底板、基片、陶瓷膜、透明陶瓷以及各种Al2O3陶瓷电绝缘瓷件、电子材料、磁性材料等,其中以Al2O3透明陶瓷和基片应用最广氧化铝透明陶瓷件氧化铝陶瓷基片氧化铝陶瓷电路板三、主要应用3、化工方面在化工应用方面,Al2O3陶瓷也有较广泛的用途,如Al2O3陶瓷化工填料球、无机微滤膜、耐腐蚀涂层、坩埚等,其中以Al2O3陶瓷膜和涂层的研究和应用最多。氧化铝陶瓷膜氧化铝陶瓷化工填料球氧化铝陶瓷坩埚三、主要应用4、医学方面在医学方面,Al2O3更多的是用于制造人工骨、人工关节、人工牙齿等。Al2O3陶瓷具有优良的生物相容性、生物惰性、理化稳定性及高硬度、高耐磨性,是制备人造骨和人造关节的理想材料。但它具有和其他陶瓷材料一样的缺点如脆性大、断裂韧性低、机加工技术难度高、工艺复杂等,因此需要进一步研究应用氧化铝-羟基磷灰石人工骨材料三、主要应用5、建筑卫生陶瓷方面建筑卫生陶瓷方面,Al2O3产品随处可见,如Al2O3陶瓷衬砖、研磨介质、辊棒、陶瓷保护管以及Al2O3质耐火材料等。其中以Al2O3球磨介质应用最广。氧化铝陶瓷球磨坛氧化铝陶瓷辊棒氧化铝陶瓷衬砖三、主要应用6、其它方面Al2O3陶瓷是目前新材料中研究最多、应用最广的材料之一,除了以上的几种应用外,它还广泛应用于其它一些高科技领域,如航空航天、高温工业炉、复合增强等领域。如Al2O3基纤维,它具有高强度、耐高温、抗氧化、耐腐蚀等多种性能;其与树脂的结合性好,因它可以制备成Al2O3树脂复合材料,它具有弹性大、硬度高等特点,可应用于钓鱼竿、高尔夫球杆、滑雪板、网球拍等体育器材制造行业。多晶氧化铝陶瓷纤维高温陶瓷纤维炉膛炉氧化铝陶瓷增强叶片四、国内现状发展及未来展望现状:我国建筑陶瓷企业主要分布在东南沿海一带,如广东的佛山、福建的晋江、浙江的温州、河北的唐山、山东的淄博和潍坊等地。企业过分集中于少数地区,这种现状虽然具有有利的一面,但我们也决不能忽略其不利的一面。第一,这种过于集中的特点会造成严重的局部重复建设和资源浪费,不利于我国建筑陶瓷工业的全面、可持续发展;第二,容易造成企业间的恶性竞争,不利于我国建筑陶瓷工业的健康发展;第三,容易造成产品的局部供大于求,而过剩部分的产品要外销特别是销往较远的(如东北、西北等)地区,销售成本无疑会增加;第四,容易造成主要原材料的缺乏,这些原料长期大量外购,也会增加生产成本。未来发展趋势:氧化铝陶瓷作为先进陶瓷中应用最广的一种材料,伴随着整个行业的发展呈现以下发展趋势:(1)技术装备水平将快速提高:计算机技术和数字化控制技术的发展促进了先进陶瓷材料工业的技术进步和快速发展,诸如自动控制连续烧结窑炉、大功率大容量研磨设备、高性能制粉造粒设备等净压成型设备等先进的成套设备有利地推动了行业整体水平的提高,同时在生产效率、产品质量等方面也都明显改善;(2)产品质量水平不断提高:国内微晶氧化铝陶瓷制品从无到有,产业规模从小到大,产品质量从低到较高,经历了一个快速发展的历程;(3)产业规模将迅速扩大:微晶氧化铝陶瓷制品作为其它行业或领域的基础材料,受着其它行业发展水平的影响和限制。从氧化铝陶瓷的应用情况看,应用范围越来越宽,用量越来越大,特别是在防磨工程和建筑陶瓷生产方面的用量增加将更为显著。Al2O3陶瓷材料是应用得较多的陶瓷材料之一。国外对Al2O3材料的研究起步较早,尤其是在科技含量高的领域如机械加工、医学、航空航天等。而国内对Al2O3材料研究相对较晚,技术相对落后,且制造业中生产工艺较落后、装备不精,所以产品质量跟西方发达国家相比还是存在一定的差距。因此,提高我国Al2O3材料的研究水平及大力推广Al2O3材料的应用已迫在眉睫结语谢谢倾听!