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氧化铝陶瓷的用途主要有哪些?

内容导读:高纯氧化铝,作为一种新型高纯材料,其作用日趋扩大。高纯氧化铝呈白色微粉,粒度均匀,易于分散,化学性能也很稳定,高温收缩性能也适中,具有良好的烧结性能转化率,是生产
高纯氧化铝,作为一种新型高纯材料,其作用日趋扩大。高纯氧化铝呈白色微粉,粒度均匀,易于分散,化学性能也很稳定,高温收缩性能也适中,具有良好的烧结性能转化率,是生产耐热、耐磨、耐腐产品的基本原料。高纯氧化铝的用途还在于用于透光性氧化铝烧结体、荧光体用载体、 特种气体用添加剂等等许多方面,适用范围可以说是十分的广泛。
 
蓝宝石的应用
蓝宝石(Sapphire)是一种氧化铝(α-Al2O3)的单晶,又称为刚玉。蓝宝石作为一种重要的技术晶体,已被广泛地应用于科学技术、国防与民用工业的许多领域。
蓝宝石晶体具有优异的光学性能、机械性能和化学稳定性,强度高、硬度大、耐冲刷,可在接近2000℃高温的恶劣条件下工作 。蓝宝石晶体具有独特的晶格结构、优异的力学性能、良好的热学性能。
 
蓝宝石晶体的主要用途:
 
1广泛的应用于红外军事装置、卫星空间技术、高强度激光的窗口材料 。成为实际应用的半导体GaN/Al2O3发光二极管(LED)、大规模集成电路SOI和SOS及超导纳米结构薄膜等最为理想的衬底材料。
2用于半导体照明产业,如LED,LED是新一代光源,被公认为是21世纪最具发展前景的高技术领域。LED能使发光效率提高近10倍,寿命是传统灯具的20倍以上,兼有绿色、环保等优点。现在世界各个主要国家和地区纷纷制定LED技术与产业发展计划,但目前能用于LED生产商品化的衬底只有两种,即蓝宝石和碳化硅衬底,而目前全球80%的LED企业商品化生产采用蓝宝石做衬底,所以蓝宝石拥有巨大的市场应用前景。
3用于民用航天、军工等,如透波窗口、整流罩、光电窗口、护板、陀螺、耐磨轴承等部件。军用光电设备, 如:光电吊舱 、光电跟踪仪、红外警戒系统 、潜舰光电桅杆等 。
4蓝宝石晶体在民用领域的应用,如条码扫描仪的扫描窗口,永不磨损型雷达表的表蒙,纺织工业的纤维导丝器,照相机外护镜头,耐磨轴承。
 
2从功能方面看,高纯氧化铝具有电学、光学、化学、生物、吸声、热学、力学等多种功能,主要应用领域如下:
 
1电基材料:集成电路基片、封装、火花塞、Na-S电池固体电解质。(用4N高纯纳米氧化铝造粒粉,VK-L05C)
2光学功能:高压钠蒸气灯发光管、激光器材料,传感器。(用5N高纯纳米氧化铝VK-L100G)
3化学功能:控制化学反应,净化排出气体,催化剂载体、耐腐蚀材料、固酶载体。
4生物体功能:人工骨骼,人工牙根,(用5N高纯纳米氧化铝VK-L100G)
5热学功能:耐热,隔热结构材料
6力学功能:研磨材料、切削材料,轴承、精密机械零部件。
 
 
3高纯纳米氧化铝精细陶瓷的应用:以纳米氧化铝为主要原料制得的纳米氧化铝精细陶瓷,因具有多种功能,在高科技术领域及许多行业中已得到应用
 


氧化铝
 
1 在电子工业中的应用
 
(1)多芯片式封装用陶瓷多层基板:封装用的纳米氧化铝陶瓷多层基板的制造方法有厚膜印刷法、生坯叠片法、生坯印刷法、厚薄膜混合法等四种。
 
(2)高压钠灯发光管:由多晶不透明的高纯纳米氧化铝(VK-L100G,99.999%)所形成的纳米氧化铝透明体,应用于高压钠灯发光管,照明效率为水银灯的两倍,从而开拓了提高照明效率的新途径。透明高纯纳米氧化铝精细陶瓷不仅能透光,而且具有耐高温、耐腐蚀、高绝缘、高强度、介质损耗小等性能,是一种优良的光学陶瓷,还可作微波炉窗等。
 
(3)纳米氧化铝陶瓷传感器:用高纯纳米氧化铝(VK-L100G)陶瓷的晶粒、晶界、气孔等结构特征和特性作敏感元件,用于高温和含腐蚀性气体的环境中,使检测、控制的信息准确而迅速。从应用的类型看,有温度、气体、温度等传感器。
 
2 生物纳米高纯氧化铝(VK-L100G)陶瓷
 
高纯氧化铝多晶作为生物功能材料并应用于人体是1969年,高纯氧化铝精细陶瓷用于医学工程的有单晶体和烧结的多晶体两种。现在,美国、西德、瑞士和荷兰都在广泛地使用多晶高纯纳米氧化铝制作人造牙和人造骨,医学用材料主要是高纯纳米氧化铝,用于牙根、关节,纳米氧化铝精细陶瓷与人体组织液的接触角是最接近人体牙的材料。迄今用于医学工程中的生物陶瓷有20余种,高纯纳米氧化铝是用得最多的一种。
 
3 纳米氧化铝(VK-L05C)陶瓷刀具
 
纳米氧化铝的硬度(Hr)为2700~3000,杨氏模量(kg/mm2)35000~41000。导热系数0.75~1.35×103J/m·h·℃,热膨胀系数8.5×10-6/℃(室温~1000℃)。人们在利用这些特性的同时,又开发了Al2O3~TiO2,Al2O3-ZrO2系陶瓷,以改善纳米氧化铝陶瓷刀具的韧性和耐热冲击性,Al2O3的粒度组成在烧结过程中纳米氧化铝晶粒度的控制是决定刀具质量的重要环节,若采用高温等静压烧结(HIP),可使晶粒度为0.3~0.5微米。纳米氧化铝刀具的抗折强度可提高到900~1000MPa,适应高速切削的需要。
 
以上可见,高纯氧化铝作为一种新型高纯材料,在近年来发展尤为迅速,用途也更加广泛。

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