高純納米氧化鋁在陶瓷增韌上的應用

     高純納米氧化鋁在陶瓷增韌上的應用

     

    一、高純納米氧化鋁陶瓷的功能

     

    從結構陶瓷的角度看,納米氧化鋁精細陶瓷可分為耐磨部件、結構部件、耐火部件、載體、耐酸部件、絕緣部件等等。

     

    從功能方面看,高純納米氧化鋁陶瓷具有電學、光學、化學、生物、吸聲、熱學、力學等多種功能,主要應用領域如下:

     

    ü   集成電路基片、封裝、火花塞、Na-S電池固體電解質。 

    ü   光學功能高壓鈉蒸氣燈發光管、激光器材料,傳感器。 

    ü   化學功能控制化學反應,凈化排chu氣體,催化劑載體、耐腐蝕材料、固酶載體。

    ü   生物體功能人工骨骼,人工牙根。

    ü   熱學功能耐熱,隔熱結構材料。

    ü   力學功能研磨材料、切削材料,軸承、精密機械零部件。

     

    二、高純納米氧化鋁精細陶瓷的應用

     

    以納米氧化鋁為主要原料制得的納米氧化鋁精細陶瓷,因具有多種功能,在高科技術領域及許多行業中已得到應用,本文簡要介紹如下:

     

    1、在電子工業中的應用

     

    1)多芯片式封裝用陶瓷多層基板:封裝用的納米氧化鋁陶瓷多層基板的制造方法有厚膜印刷法、生坯疊片法、生坯印刷法、厚薄膜混合法等四種。

     

    2)高壓鈉燈發光管:由多晶不透明的高純納米氧化鋁所形成的納米氧化鋁透明體,應用于高壓鈉燈發光管,照明效率為水銀燈的兩倍,從而開拓了提高照明效率的新途徑。透明高純納米氧化鋁精細陶瓷不僅能透光,而且具有耐高溫、耐腐蝕、高絕緣、高強度、介質損耗小等性能,是一種優良的光學陶瓷,還可作微波爐窗等。

     

    3)納米氧化鋁陶瓷傳感器:用高純納米氧化鋁陶瓷的晶粒、晶界、氣孔等結構特征和特性作敏感元件,用于高溫和含腐蝕性氣體的環境中,使檢測、控制的信息準確而迅速。從應用的類型看,有溫度、氣體、溫度等傳感器。

     

    2、生物納米高純氧化鋁陶瓷

     

    高純氧化鋁多晶作為生物功能材料并應用于人體是1969年,高純氧化鋁精細陶瓷用于醫學工程的有單晶體和燒結的多晶體兩種?,F在,美國、西德、瑞士和荷蘭都在廣泛地使用多晶高純納米氧化鋁制作人造牙和人造骨,醫學用材料主要是高純納米氧化鋁,用于牙根、關節,納米氧化鋁精細陶瓷與人體組織液的接觸角是*接近人體牙的材料。迄今用于醫學工程中的生物陶瓷有20余種,高純納米氧化鋁是用得*多的一種。

     

    3、納米氧化鋁陶瓷道具

     

    納米氧化鋁的硬度(Hr)為2700~3000,楊氏模量(kg/mm235000~41000。導熱系數0.75~1.35×103J/m·h·℃,熱膨脹系數8.5×10-6/℃(室溫~1000℃)。人們在利用這些特性的同時,又開發了Al2O3~TiO2,Al2O3-ZrO2系陶瓷,以改善納米氧化鋁陶瓷道具的韌性和耐熱沖擊性,適應高速切削的需要。

     

    Al2O3的粒度組成在燒結過程中納米氧化鋁晶粒度的控制是決定道具質量的重要環節,若采用高溫等靜壓燒結(HIP),可使晶粒度為0.3~0.5微米。納米氧化鋁道具的抗折強度可提高到900~1000MPa

     

粵公網安備 44190002002312號

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