氧化鋁陶瓷

氧化鋁陶瓷是一種以a-Al2O3為主晶相的結(jié)構(gòu)陶瓷材料,，由于其本身具有高熔點,、高硬度、耐熱,、耐腐蝕,、電絕緣性特性，因此,，可以在較苛刻的條件下使用,。氧化鋁陶瓷的價格低廉，生產(chǎn)工藝成熟,，是目前產(chǎn)量最大，應(yīng)用面最廣的陶瓷材料之一,，主要應(yīng)用于刀具,、耐磨部件及生物陶瓷領(lǐng)域。此外,，它還廣泛應(yīng)用于能源,、航空航天、化學(xué)化工電子等方面,。

但由于普通氧化鋁陶瓷的韌性低,、脆性大，使其應(yīng)用領(lǐng)域受限,。此外,，燒結(jié)溫度較高也是導(dǎo)致其應(yīng)用受限的一大原因,。要想獲得較高硬度和結(jié)晶度的陶瓷材料，必須在相對較高的燒結(jié)溫度下進行燒結(jié),，這勢必導(dǎo)致能耗的提高,。

近年來，由于對材料性能的要求越來越高,，人們提出各種提高氧化鋁陶瓷性能的方法,，其中主要有：熱壓燒結(jié)、放電等離子燒結(jié),、微波燒結(jié)和加入添加劑等,。采取一些新的措施后，使得氧化鋁陶瓷在抗彎強度和硬度等方面的性能大大地提高,。

納米氧化鋁

自上個世紀(jì)以來,，納米技術(shù)得到了蓬勃發(fā)展，各種納米材料不斷問世,。納米科學(xué)技術(shù)的進步對氧化鋁產(chǎn)業(yè)產(chǎn)生了深遠(yuǎn)的影響,，為納米氧化鋁的廣泛應(yīng)用帶來了一個嶄新的科研方向，作為特種功能材料的納米氧化鋁,，具有高硬度,、高強度、耐腐蝕,、抗磨損,、耐高溫、高絕緣性,、高抗氧化性等許多優(yōu)良的特性,，因此大范圍應(yīng)用于精密陶瓷、生物陶瓷,、化工催化劑,、耐火材料、集成電路和航空航天等方面,。

納米氧化鋁和氧化鋁作為同一種物質(zhì),，只不過粒度不同。那么,，在氧化鋁陶瓷中摻入一定量的納米氧化鋁會有什么效果呢,？

對氧化鋁陶瓷性能的影響

1、對坯體的影響

在制備氧化鋁陶瓷時添加一定量的納米氧化鋁,，在成型過程中,，納米粉料能夠充分填充到氧化鋁粉體空隙中，降低孔隙率,，提高成型坯體強度,，有利于燒結(jié),。

2、對燒結(jié)的影響

（1）對燒結(jié)溫度的影響

由于納米氧化鋁尺寸小,，表面活性高,，添加一定量的納米氧化鋁可有效提高坯料表面的擴散速率，降低燒結(jié)溫度,，提高燒結(jié)產(chǎn)物的致密化程度,。

這是因為納米氧化鋁具有大量的界面，提供了短程擴散途徑及較高的擴散速率并使得材料的燒結(jié)驅(qū)動力也隨之劇增,，大大加速了整個燒結(jié)過程,，使得燒結(jié)溫度大幅度降低。

（2）對結(jié)晶度的影響

在降低氧化鋁陶瓷燒結(jié)溫度的同時,，結(jié)晶度并不會因此而降低,。所謂結(jié)晶度是材料在燒結(jié)過程中原子按照某種規(guī)則排列的結(jié)晶的程度，也就是結(jié)晶部分的質(zhì)量或體積對全體質(zhì)量或體積的百分?jǐn)?shù),，換句話說就是燒結(jié)之后產(chǎn)品結(jié)晶區(qū)域所占的比例,。結(jié)晶度不同，則材料的物理和機械性能不同,，材料的電性能,、光性能在相當(dāng)?shù)某潭壬弦彩芙Y(jié)晶程度的影響。

3,、對力學(xué)性能的影響

（1）提高氧化鋁陶瓷的硬度,。

（2）提高氧化鋁陶瓷的強度,。

（2）氧化鋁陶瓷彈性模量增加,，提高韌性,。

相比較而言，純納米氧化鋁陶瓷的物理性能要比普通氧化鋁陶瓷優(yōu)異得多,，但納米氧化鋁的制備工藝復(fù)雜,，成本較高，況且氧化鋁陶瓷本身就具有很優(yōu)異的性能,，所以在某些情況下,，可以選擇性的添加一些納米氧化鋁進行性能的提升，這樣既保證了產(chǎn)品品質(zhì),，提高了生產(chǎn)效率，又降低了生產(chǎn)成本,。

參考來源：

[1]肖長江等.納米氧化鋁對氧化鋁陶瓷性能的影響.佛山陶瓷

[2]郝保紅等.納米三氧化二鋁對陶瓷燒結(jié)溫度的影響.北京石油化工學(xué)院

[3]武志富等.納米氧化鋁的制備方法研究進展

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