Was ist Tonerdekeramik?

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Aluminiumoxidkeramik, auch bekannt als Aluminiumoxid (Al ₂ O ∝), ist ein hochleistungsfähiges anorganisches nichtmetallisches Material, das zur Kategorie der industriellen Oxidkeramik gehört. Es zeichnet sich unter vielen keramischen Werkstoffen durch seine extrem hohe Härte, hohe Wärmeleitfähigkeit, hervorragende mechanische Festigkeit und gute Korrosionsbeständigkeit aus und ist damit einer der am häufigsten verwendeten keramischen Werkstoffe in Struktur-, Verschleiß- und Korrosionsbereichen.

1、 Grundlegende Definition und Zusammensetzung
Aluminiumoxid-Keramik ist ein keramisches Material mit α - Al ₂ O3 als Hauptkristall, und sein Al ₂ O3-Gehalt liegt im Allgemeinen zwischen 75% und 99,99%. Je nach dem Gehalt an Al ₂ O3 in den Bestandteilen können Aluminiumoxidkeramiken in verschiedene Klassen eingeteilt werden, z. B. "75er-Keramik" (Al ₂ O3-Gehalt von etwa 75%), "85er Keramik" (Al ₂ O3-Gehalt von etwa 85%), "95er Keramik" (Al ₂ O3-Gehalt von etwa 95%), "99er Keramik" (Al ₂ O3-Gehalt von etwa 99%), usw. In der Industrie wird Tonerde normalerweise aus Bauxit (Al ₂ O ∝- 3H ₂ O) und Böhmit hergestellt. Für Tonerde mit geringen Reinheitsanforderungen kann es durch chemische Verfahren hergestellt werden.

2、 Vorbereitungsprozess
Die Herstellungsverfahren für Aluminiumoxidkeramik sind vielfältig und umfassen vor allem Trockenpressen, Spritzgießen, Gelgießen usw.
Trockenes Pressen: Dies ist eine herkömmliche Methode zur Herstellung von Aluminiumoxidkeramik. Der Prozess beginnt mit dem Mischen und Mahlen der Rohstoffe, gefolgt vom Formpressen feiner Pulver mit Hilfe von Trockenpressgeräten und der Herstellung von Endprodukten durch Hochtemperatursintern. Die mit diesem Verfahren hergestellte Aluminiumoxidkeramik weist eine hohe Dichte und Härte auf, aber die Kosten sind relativ hoch, und das fertige Produkt ist anfällig für Rissbildung oder Verformungsprobleme.
Spritzgießen: Bei diesem Verfahren, das auch als Formpressen bezeichnet wird, wird Aluminiumoxid-Keramikpulver in Kunststoff gemischt, in einer Spritzgießmaschine heiß verarbeitet und geformt und anschließend bei hoher Temperatur gesintert. Bei diesem Verfahren können komplexere Strukturen geformt werden und es entstehen weniger Risse während der Formgebung, aber die Betriebskosten der Spritzgussmaschinen sind hoch und während des Kunststoffmischprozesses können Verunreinigungen eingebracht werden.
Gel-Gießen: Dies ist eine Methode zur Herstellung von Aluminiumoxidkeramik, die auf einer chemischen Flüssigphasenreaktion beruht. Zunächst wird ein Aluminiumoxid-Sol hergestellt, das dann in einer Form verfestigt und geformt wird, um schließlich durch Hochtemperatursintern Aluminiumoxidkeramik zu erhalten. Die mit diesem Verfahren hergestellten Aluminiumoxidkeramiken haben nicht nur eine hohe Dichte und Reinheit, sondern auch hervorragende mechanische Eigenschaften und Korrosionsbeständigkeit. Der Herstellungszyklus ist jedoch lang und die Kosten für die erforderliche Ausrüstung sind hoch.

3、 Leistungsmerkmale
Hohe Härte und Verschleißfestigkeit: Aluminiumoxid-Keramik hat eine extrem hohe Härte und kann nur durch Diamantschleifen bearbeitet werden. Sie hat eine extrem hohe Verschleißfestigkeit und kann ihre ursprüngliche Struktur auch nach mechanischer Abnutzung beibehalten, wodurch sie härter als Stahl- und Hartmetallwerkzeuge ist.
Hohe Temperaturstabilität: Aluminiumoxid-Keramik kann in atmosphärischen Umgebungen bis zu 1650 Grad Celsius und in Vakuumumgebungen bis zu 2000 Grad Celsius verwendet werden. Bei 1000 Grad Celsius kann sie immer noch 50% ihrer Zugfestigkeit bei Raumtemperatur beibehalten, und ihre Festigkeit bleibt nach der Rückkehr zur Normaltemperatur unverändert.
Korrosionsbeständigkeit: Aluminiumoxidkeramik ist korrosionsbeständig gegenüber Säuren und Basen bei hohen Temperaturen und kann der Erosion verschiedener starker Säuren, Basen und organischer Lösungsmittel widerstehen, einschließlich starker Säuren wie Schwefelsäure, Salzsäure, Salpetersäure sowie starker Basen wie Natriumhydroxid und Kaliumhydroxid. Gleichzeitig weist es auch eine gute Korrosionsbeständigkeit gegen organische Lösungsmittel wie Alkohole, Ketone und Ether auf.
Isolierung: Tonerdekeramik hat einen hohen elektrischen Widerstand und kann geringen Temperaturschocks standhalten. Aufgrund seiner dielektrischen Eigenschaften ist es ein gutes Isoliermaterial, durch das kein Strom fließen kann.
Andere Eigenschaften: Aluminiumoxid-Keramik hat auch eine gute Luftdichtheit, eine geringe Dichte (die jedoch mit dem Volumen zunimmt) und andere Eigenschaften.

4、 Anwendungsbereiche
Aluminiumoxid-Keramik wird aufgrund ihrer einzigartigen Eigenschaften in verschiedenen Industriebereichen eingesetzt.
Mechanische Fertigung: zur Herstellung von mechanischen Präzisionskomponenten wie Keramiklagern, Keramikgleitern usw. sowie von hochpräzisen und verschleißfesten Formen wie Stanzformen, Spritzgussformen usw.
Chemisches System: verschiedene Reaktionsgefäße und Rohrleitungen, Komponenten von chemischen Pumpen usw., um Korrosion und Verschleiß zu widerstehen.
Elektronische Industrie: Aufgrund seiner Hochtemperatur-Isolationseigenschaften wird es als Thermoelementhülse und Schutzrohr, feste integrierte Elektroofensubstratfassung, Schale, Porzellanrahmen usw. verwendet.
Luft- und Raumfahrt: zur Herstellung von Hochtemperaturkomponenten und hitzebeständigen Schichten, die den sicheren Flug von Flugzeugen gewährleisten.
Andere Bereiche: wie feuerfeste Materialien und Hochtemperatur-Ofenrohre in der metallurgischen Industrie, menschliche Gelenke in der Medizin- und Gesundheitsindustrie usw.

Aluminiumoxid-Keramik ist ein Hochleistungskeramikmaterial mit extrem hoher Härte, ausgezeichneter mechanischer Festigkeit, guter Korrosionsbeständigkeit und Isolationseigenschaften.