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。

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。

现在氧化铝陶瓷的技术日渐的成熟。但有些指标还有待改善。这需要大家共同的研究。

同时，关于氧化铝陶瓷的一些性能参数，也希望大家明确的提出，让研究者和厂家可以根据用户的要求来研究设计，不至于没有目的。

关于氧化铝陶瓷，还有很多需要探讨的余地——

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。

配方组成

在95瓷中普遍采用CaO、MgO、SiO2以及过渡金属和稀土金属氧化物为添加剂。它能在较低温度下烧成，在呈微结构中一般会有10%(体积) 的玻璃相和次晶相，在CaO-Al2O3_SiO2系相图中，最低共溶相温度为1495℃，当瓷料组成中SiO2/CaO比<2.16时，与刚玉共 存的矿物是钙长石和六铝酸钙；而当SiO2/CaO>2.16时，则刚玉将与莫来石和钙长石共存。
 
MgO-Al2O3-SiO2系的优点是耐酸性好，结构中晶粒细小，但烧结温度要比CaO-Al2O3-SiO2偏高几度。引入物Y2O3、La2O3与之复合，可进一步降低烧成温度。

CaO-MgO-Al2O3-SiO2系兼具烧成温度低和晶粒小，组织结构较致密，抗酸碱腐蚀能力较强的特点。

95瓷还可添加BaO、BaO-Al2O-SiO2系具有瓷体表面光洁度好，耐酸碱腐蚀性好，体积电阻率高等优点。以Cr2O3、MnO2、TiO2等过渡金属氧化物作为添加剂，便生成着色95瓷，具有烧结温度低，机械强度高，耐磨性和金属封接性能好等特点。

75瓷中加入高岭土、膨润土、BaCO3、方解石、滑石、菱镁矿等作为添加物，它有两类，一类是以SiO2为主要添加物的瓷料，其主晶相除刚玉 外，尚有一定量的莫来石相；另一类加入少量CaO,MgO,BaO等碱土金属氧化物，这类瓷料中的晶相仍以刚玉为多，莫来石热爱少。

性能优异的黑色氧化铝陶瓷是引入过渡元素Fe、Co、Ni、Cr、Mn、Ti、V等生成的。如在氧化铝瓷料中加入3%-4%上述部分过渡元素的混合物，即可烧制黑色氧化铝陶瓷。

配方实例

几种95瓷、75瓷的实用配方：

95瓷：
1# 煅烧Al2O393.5%、SiO21.28%、CaCO33.25%、1#苏州土1.29％
2# 煅烧Al2O394%、烧滑石3％、1#苏州土3%
3# 煅烧Al2O394%、烧滑石4%

75瓷：
1# 煅烧Al2O365%、1#苏州土24%、膨润土2%、BaCO34%、方解石3%、生滑石2%
2# 煅烧Al2O365%、1#苏州土25%、BaCO3 4%、方解石3%、生滑石3%
3# 煅烧Al2O350%、1#苏州土10%、膨润土7%、BaCO35%、方解石3%、生滑石5%
4# 煅烧Al2O370%、1#苏州土10%、膨润土7%、BaCO35%、方解石3%、生滑石5%

【附】什么是氧化铝陶瓷？

氧化铝陶瓷是一种以α-Al2O3为主晶相的陶瓷材料。它是发展比较早的高温结构陶瓷材料，其Al2O3的含量一般在75~99.9%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%的为“85瓷”，含量在95%的为“95瓷”，含量在99%的为 “99瓷”。

α-Al2O3,属于三方晶系，单位晶胞是一个尖的菱面体，在自然界只存在α-Al2O3，如天然刚玉、红宝石、蓝宝石等矿物。但工业的Al2O3都是用铝矾土和硬水铝石制备的，然后在加入各种添加剂预烧，就是制备Al2O3瓷的原料了。

一般利用Al2O3瓷机械强度高，绝缘电阻较大的性能，用作真空器件、装置瓷、厚膜和薄膜电路基板、可控硅和固体电路外壳、火花塞绝缘体等。随着科技的进步，氧化铝陶瓷的新品种也在不断出现，如，在光学方面得到广泛应用的透明氧化铝陶瓷。

    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Aｌ203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Aｌ203含量不同分为99瓷、95瓷、90瓷、85瓷等品种，有时Aｌ203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Aｌ203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，取得最好压力成型效果。

 

    2、注浆成型法：注浆成型是氧化铝陶瓷使用最早的成型方法。由于采用石膏模、成本低且易于成型大尺寸、外形复杂的部件。注浆成型的关键是氧化铝浆料的制备。通常以水为熔剂介质，再加入解胶剂与粘结剂，充分研磨之后排气，然后倒注入石膏模内。由于石膏模毛细管对水分的吸附，浆料遂固化在模内。空心注浆时，在模壁吸附浆料达要求厚度时，还需将多余浆料倒出。为减少坯体收缩量、应尽量使用高浓度浆料。