Что такое глиноземистая керамика

---

Керамика на основе оксида алюминия, также известная как оксид алюминия (Al ₂ O ∝), - это высокоэффективные неорганические неметаллические материалы, относящиеся к категории промышленной оксидной керамики. Он выделяется среди многих керамических материалов благодаря своей чрезвычайно высокой твердости, высокой теплопроводности, отличной механической прочности и хорошей коррозионной стойкости, став одним из наиболее широко используемых керамических материалов в конструкционных, износостойких и коррозионных средах.

1、 Основное определение и состав
Керамика на основе оксида алюминия - это керамический материал с α - Al ₂ O3 в качестве основного кристалла, а содержание Al ₂ O3 обычно составляет от 75% до 99,99%. В соответствии с содержанием Al ₂ O3 в ингредиентах, глиноземистая керамика может быть классифицирована на различные марки, такие как "75 керамика" (содержание Al ₂ O3 около 75%), "85 керамика" (содержание Al ₂ O3 около 85%), "95 керамика" (содержание Al ₂ O3 около 95%), "99 керамика" (содержание Al ₂ O3 около 99%) и т.д. В промышленности глинозем обычно получают из бокситов (Al ₂ O ∝- 3H ₂ O) и боэмита. Глинозем с низкими требованиями к чистоте может быть получен химическими методами.

2、 Процесс подготовки
Процесс получения глиноземистой керамики разнообразен и включает в себя, главным образом, сухое прессование, литье под давлением, гелевое литье и т.д.
Сухое прессование: Это традиционный метод получения глиноземистой керамики. Процесс начинается со смешивания и измельчения сырья, затем следует компрессионное формование тонких порошков с помощью оборудования для сухого прессования, а затем производство готовых изделий с помощью технологии высокотемпературного спекания. Глиноземная керамика, произведенная этим методом, отличается высокой плотностью и твердостью, но ее стоимость относительно высока, а готовый продукт подвержен растрескиванию или деформации.
Литье под давлением: также известное как компрессионное формование, предполагает смешивание керамического порошка глинозема с пластиком, использование термопластавтомата для горячей обработки и формования, а затем высокотемпературное спекание. Этот процесс позволяет формировать более сложные структуры и производить меньше трещин на этапе формовки, но эксплуатационные расходы на машины для литья под давлением высоки, и в процессе смешивания пластика могут быть внесены примеси.
Гелевое литье: Это способ получения глиноземистой керамики, основанный на химической жидкофазной реакции. Сначала готовится глиноземный раствор, затем он застывает и формируется в форме, и, наконец, получается глиноземная керамика путем высокотемпературного спекания. Глиноземная керамика, полученная этим методом, обладает не только высокой плотностью и чистотой, но и отличными механическими свойствами и коррозионной стойкостью. Однако цикл подготовки длителен, а стоимость необходимого оборудования высока.

3、 Эксплуатационные характеристики
Высокая твердость и износостойкость: Алюмооксидная керамика обладает чрезвычайно высокой твердостью и может быть обработана только алмазным шлифованием. Она обладает чрезвычайно высокой износостойкостью и может сохранять свою первоначальную структуру даже после механического износа, что делает ее более твердой, чем инструменты из стали и карбида вольфрама.
Высокая температурная стабильность: Алюмооксидная керамика может использоваться в атмосферных условиях при температуре до 1650 градусов Цельсия и в вакууме при температуре до 2000 градусов Цельсия. При температуре 1000 градусов Цельсия она может сохранять 50% своей прочности на разрыв при комнатной температуре, и ее прочность остается неизменной после возвращения к нормальной температуре.
Коррозионная стойкость: Глиноземистая керамика обладает коррозионной стойкостью к кислотам и основаниям при высоких температурах и может противостоять эрозии различных сильных кислот, оснований и органических растворителей, включая такие сильные кислоты, как серная, соляная, азотная, а также сильные основания, такие как гидроксид натрия и гидроксид калия. В то же время она демонстрирует хорошую коррозионную стойкость к органическим растворителям, таким как спирты, кетоны и эфиры.
Изоляция: Алюмооксидная керамика обладает высоким удельным электрическим сопротивлением и способна выдерживать небольшие тепловые удары. Благодаря своим диэлектрическим свойствам она стала хорошим изоляционным материалом, и ток через нее не проходит.
Другие свойства: Глиноземистая керамика также обладает хорошей воздухонепроницаемостью, низкой плотностью (но увеличивается с ростом объема) и другими характеристиками.

4、 Поля приложений
Глиноземистая керамика широко используется в различных областях промышленности благодаря своим уникальным свойствам.
Механическое производство: используется для изготовления прецизионных механических компонентов, таких как керамические подшипники, керамические ползуны и т.д.; а также высокоточных и износостойких пресс-форм, таких как штамповочные формы, формы для литья под давлением и т.д.
Химическая система: используется в качестве различных реакционных сосудов и трубопроводов, компонентов химических насосов и т.д., чтобы противостоять коррозии и износу.
Электронная промышленность: Используя свои высокотемпературные изоляционные свойства, используется в качестве гильзы и защитной трубки термопары, гнезда для подложки массивной интегральной электропечи, оболочки, фарфоровой рамки и т.д.
Аэрокосмическая промышленность: используется для производства высокотемпературных компонентов и термостойких слоев, обеспечивающих безопасность полетов самолетов.
Другие области: огнеупорные материалы и высокотемпературные печные трубы в металлургической промышленности, человеческие суставы в медицине и здравоохранении и т.д.

Алюмооксидная керамика - это высокоэффективный керамический материал, обладающий чрезвычайно высокой твердостью, отличной механической прочностью, хорошей коррозионной стойкостью и изоляционными свойствами.