超塑性氧化铝陶瓷
2019-01-15 09:49:17
氧化铝陶瓷广泛用作研磨材,切削材、高温材料,加之具有良好的耐磨蚀性、机械强度、硬度和耐磨性,还用于各种机械部件。但原用氧化铝陶瓷由于无塑性,不能像金属材料那样进行加工,可以说属一种很难加工的材料。 近期,日本科学技术厅金属材料研究所开发出一种可进行精密加工的高塑性氧化铝陶瓷。据介绍,这种陶瓷是在高分子中电解质水溶液中分散AI2O3和Zr2O3颗粒,制备料浆,注入多孔质模,加压成坯,加热烧结而成。由于它是一种含有Zr2O3的氧化铝结拼烧结体,Zr2O3氧化铝颗粒处于高分散状态,且结晶呈微细粒,具有良好的超塑性。经测定,在1400℃和1500℃下,以1mm/min的速度进行拉伸形试验,其测定值超过200%。由于它弥补了原有氧化铝陶瓷无塑性的缺陷,使其用途得到进一步拓宽。
氧化铝陶瓷产品概述
2018-12-28 15:58:39
氧化铝陶瓷是一种以氧化铝(AL2O3)为主体的材料,用于厚膜集成电路。氧化铝陶瓷有较好的传导性、机械强度和耐高温性。需要注意的是需用超声波进行洗涤。氧化铝陶瓷是一种用途广泛的陶瓷。因为氧化铝陶瓷优越的性能,在现代社会的应用已经越来越广泛,满足于日用和特殊性能的需要。
氧化铝陶瓷分为高纯型与普通型两种。
1、高纯型氧化铝陶瓷系Al2O3含量在99.9%以上的陶瓷材料,由于其烧结温度高达1650—1990℃,透射波长为1~6μm,一般制成熔融玻璃以取代铂坩埚:利用其透光性及可耐碱金属腐蚀性用作钠灯管;在电子工业中可用作集成电路基板与高频绝缘材料。
2、普通型氧化铝陶瓷系按Al2O3含量不同分为99瓷、95瓷、90瓷、85瓷等品种,有时Al2O3含量在80%或75%者也划为普通氧化铝陶瓷系列。其中99氧化铝瓷材料用于制作高温坩埚、耐火炉管及特殊耐磨材料,如陶瓷轴承、陶瓷密封件及水阀片等;95氧化铝瓷主要用作耐腐蚀、耐磨部件;85瓷中由于常掺入部分滑石,提高了电性能与机械强度,可与钼、铌、钽等金属封接,有的用作电真空装置器件。
氧化铝生产(三)
2019-01-25 13:38:01
表4 铝矿物一览表序号名称分子式相对分子质量质量/%密度/(g/cm3)莫氏硬度Al2O3H2OSiO2Na2OK2OSO31一水铝石Al2O3·H2O1208515 3.01~3.53.5~7.02三水铝石Al2O3·3H2O15665.434.6 2.35~2.422.5~3.53霞石Na2O· Al2O3·2SiO2284.235.9 42.321.8 2.635.5~6.0 K2O· Al2O3·2SiO2316.432.2 38 29.8 2.4~2.664明矾石K2SO4·Al2(SO4)3·4Al(OH)3838.236.913.05 11.438.652.6~2.83.5~4.05刚玉Al2O3102100 4~.196蓝晶石Al2O3·SiO2162.162.9 37.1 3.56~3.684.5~7.07红柱石Al2O3·SiO2162.162.9 37.1 3.157.58红线石Al2O3·SiO2162.162.9 37.1 3.247
氧化铝陶瓷产品
2018-12-20 09:35:44
氧化铝陶瓷是一种以氧化铝(AL2O3)为主体的材料,用于厚膜集成电路。氧化铝陶瓷有较好的传导性、机械强度和耐高温性。需要注意的是需用超声波进行洗涤。氧化铝陶瓷是一种用途广泛的陶瓷。因为氧化铝陶瓷优越的性能,在现代社会的应用已经越来越广泛,满足于日用和特殊性能的需要。 氧化铝陶瓷分为高纯型与普通型两种。 1、高纯型氧化铝陶瓷系Al2O3含量在99.9%以上的陶瓷材料,由于其烧结温度高达1650—1990℃,透射波长为1~6μm,一般制成熔融玻璃以取代铂坩埚:利用其透光性及可耐碱金属腐蚀性用作钠灯管;在电子工业中可用作集成电路基板与高频绝缘材料。 2、普通型氧化铝陶瓷系按Al2O3含量不同分为99瓷、95瓷、90瓷、85瓷等品种,有时Al2O3含量在80%或75%者也划为普通氧化铝陶瓷系列。其中99氧化铝瓷材料用于制作高温坩埚、耐火炉管及特殊耐磨材料,如陶瓷轴承、陶瓷密封件及水阀片等;95氧化铝瓷主要用作耐腐蚀、耐磨部件;85瓷中由于常掺入部分滑石,提高了电性能与机械强度,可与钼、铌、钽等金属封接,有的用作电真空装置器件。
氧化铝生产(七)
2019-01-25 13:38:15
中国铝土矿的储量及品位如表6。表6 中国铝土矿的储量及品位表序号产地工业储量/万吨远景储量/万吨合计储量/万吨Al2O3/%A/S1山西省9084559166500064.55.12贵州省10665.131276.341941.465.286.283河南省187001530034000 4广西壮族自冶区6268102981656663.514.85云南省907.39281.910189.26266山东省2954225852126347四川省11281279240762.545.678海南省 223041~4469陕西省 1696.660~656 全国合计 180000654~6
中国铝土矿的特点是:一水硬铝石型,A12O3含量高,达60%以上。SiO2含量也高,A/S低,一般为4-6。富矿数量少且分散。 中国也有丰富的霞石资源。仅云南省个旧地区,经初勘表明储量达30亿吨,其中C1+C2级2.8亿吨,品位为A12O3 24,K2O8%-10%,其特点是含K高。在四川省也有霞石资源发现。 中国也有丰富的明矾石资源。浙江省平阳矾山有储量:表内A+B+C1+C2级1.4亿吨,明矾石含量46.31%;表外1.04亿吨,明矾石含量32%。安徽省卢江有储量:表内B+C1+C2级1.3亿吨,明矾石含量38.7%;表内富矿0.6亿吨,明矾石含量47.5%。
氧化铝陶瓷的特性和分类
2018-09-10 10:45:06
氧化铝陶瓷是一种以氧化铝(AL2O3)为主体的材料,用于厚膜集成电路。氧化铝陶瓷有较好的传导性、机械强度和耐高温性。需要注意的是需用超声波进行洗涤。氧化铝陶瓷是一种用途广泛的陶瓷。因为氧化铝陶瓷优越的性能,在现代社会的应用已经越来越广泛,满足于日用和特殊性能的需要。氧化铝陶瓷的特性:1、硬度大经中科院上海硅酸盐研究所测定,其洛氏硬度为HRA80-90,硬度仅次于金刚石,远远超过耐磨钢和不锈钢的耐磨性能。2、耐磨性能极好经中南大学粉末冶金研究所测定,其耐磨性相当于锰钢的266倍,高铬铸铁的171.5倍。根据我们十几年来的客户跟踪调查,在同等工况下,可至少延长设备使用寿命十倍以上。3、重量轻其密度为3.5g/cm3,仅为钢铁的一半,可大大减轻设备负荷。氧化铝陶瓷分为高纯型与普通型两种:1、高纯型氧化铝陶瓷系Al2O3含量在99.9%以上的陶瓷材料,由于其烧结温度高达1650—1990℃,透射波长为1~6μm,一般制成熔融玻璃以取代铂坩埚:利用其透光性及可耐碱金属腐蚀性用作钠灯管;在电子工业中可用作集成电路基板与高频绝缘材料。2、普通型氧化铝陶瓷系按Al2O3含量不同分为99瓷、95瓷、90瓷、85瓷等品种,有时Al2O3含量在80%或75%者也划为普通氧化铝陶瓷系列。其中99氧化铝瓷材料用于制作高温坩埚、耐火炉管及特殊耐磨材料,如陶瓷轴承、陶瓷密封件及水阀片等;95氧化铝瓷主要用作耐腐蚀、耐磨部件;85瓷中由于常掺入部分滑石,提高了电性能与机械强度,可与钼、铌、钽等金属封接,有的用作电真空装置器件
氧化铝的生产
2019-03-08 12:00:43
氧化铝的出产 现在,出产铝的办法一般是选用先从含铝的矿石中制得氧化铝,然后以氧化铝为质料,用熔盐电解的办法制取金属铝。
一、从铝矿石中提取氧化铝 从含铝矿石提取氧化铝的办法,现在有碱法和酸法两种。 碱法有拜尔法、烧结法、石灰烧结法、拜尔-烧结联合法、高压水化学法等。拜尔法一直是出产氧化铝的首要办法,其产值约占全国际氧化铝总产值的90%以上。 酸法有硫酸法、法、硝酸法。酸法是用无机酸溶出和处理含铝质料,质猜中的氧化硅基本上不与酸反响而留在渣中,得到含铁的铝酸性水溶液,经除铁净化后的铝性溶液可通过不同办法得到铝盐水化合物结晶或氢氧化铝结晶,煅烧后得到氧化铝。酸法首要用于处理粘土、高岭土等高硅低铁含铝质料。 含铝矿藏有250余种,其间能用于工业出产的矿藏首要是铝土矿、明矾石、霞石和高岭土等。据统计,2002年,全国际已探明的铝土矿储量约246.9亿吨,储量丰厚的首要国家有几内亚、澳大利亚、牙买加、巴西、印度等,其间几内亚、澳大利亚、牙买加、巴西、印度、圭亚那六国的储量约占国际铝土矿总储量的70%。铝土矿床的赋存状况,大致分为三类: 新生代红土型矿床、古生代岩溶型矿床、古生代(或中生代)其他型矿床。 红土型矿床以三水铝石型矿石为主,其次为三水铝石和一水软铝石混合型矿石。矿石质量较好,以高铁、低硅、高铝硅比(铝和硅之比)为特色,是铝工业的优质质料,首要散布在赤道附近地区的国家,如几内亚、澳大利亚、牙买加、巴西、印度等国家。 岩溶型矿床以一水硬铝石为主,其次为一水硬铝石和一水软铝石混合型矿石。矿石以高铝、高硅、中低铝硅比为特色。首要散布在我国、南欧和加勒比海等一些国家。 其他型矿床的矿石类型与岩溶型矿床类似,但矿床规划较小,矿石质量较差,工业含义不大。在欧、亚大陆及北美东西部有很多散布。这儿首要是介绍碱法出产氧化铝 (一)拜尔法 拜尔法是奥地利科学家拜尔(K.J.Bayer)于1889年创造的,其原理用苛性钠溶液在高温下溶解铝土矿中的氧化铝,得到铝酸钠溶液。溶液与残渣(赤泥)别离后,下降温度,其间氧化铝成为过保和,参加氢氧化铝作晶种,经长期拌和,溶液中的Al2O3成为氢氧化铝沉积分出,洗净,并在950~1200℃温度下煅烧,便得到氧化铝制品。析Al(OH)3后的溶液称为母液,蒸腾浓缩后循环运用,蒸腾时分出的Na2CO3?H2O,需用石灰苛化,使其转化成为NaOH,持续运用。 因为三水铝石、一水软铝石、一水硬铝石的结晶结构不同,在苛性碱溶液中的溶解性能有较大差异,所以,需求采纳不同的溶出条件,首要是溶出的温度不同。处理三水铝石型铝土矿的溶出温度比较低,140~150℃温度下溶出,溶出液的浓度也比较低,120~140克/升Na2Ok。而处理一水软铝石和一水硬铝石型铝土矿的溶出温度在240~260℃,溶出液的浓度在180~250克/升Na2Ok。 拜尔法适用于处理低硅铝矿石,特别是用在处理三水铝石的铝土矿时,工艺流程简略、建造出资省、操作便利、产品质量高,其经济效益比其他办法好。 (二)烧结法 烧结法适用于处理高硅铝土矿,该法是将铝土矿、碳酸钠和石灰按必定份额混合配料,在反转窑内烧结成由铝酸钠(Na2O?Al2O3)、铁酸钠(Na2O?Fe2O3)原硅酸钙(2CaO?SiO2)和钛酸钙(CaO?TiO2)组成的熟料。然后用稀碱溶液溶出熟猜中的铝酸钠。此刻铁酸钠水解得到的NaOH进入溶液。当操控恰当的溶出条件时,原硅酸钙不会很多地与铝酸钠溶液发作反响,而与钛酸钙、Fe2O3?H2O等组成赤泥进行别离洗刷后排入赤泥堆场。溶出熟料得到的铝酸钠溶液通过专门的脱硅处理,SiO2构成含水铝硅酸钠(又称钠硅渣)或3CaO2?Al2O3?xSiO2?(6~2x)H2O(x~0.1)沉积,而使溶液得到提纯。往通过脱硅后的精制铝酸钠溶液中通入CO2气体和参加晶种氢氧化铝拌和,得到氢氧化铝沉积和首要成份是铝酸钠溶液的母液。氢氧化铝经煅烧后成为氢氧化铝制品。水化石榴石中的Al2O3能够再用含Na2CO3母液提取收回。 烧结法工艺流程较拜尔法杂乱,氧化铝收回率一般低于拜尔法,出产成本也高于拜尔法,但此法能够处理铝硅比低的铝矿石。 (三)联合法 联合法是指拜尔法和烧结法联合运用。依据联合的办法不同,又分为并联法、串联法和混联法。1.并联法。 并联法是前苏联于20世纪30年代最早研制成功的。所谓并联法,就是拜尔法与烧结法平行作业,别离处理高档次铝土矿和低档次铝土矿。烧结法占总出产能力的10%~15%,用以弥补流程中苛性钠的耗费,用纯碱与矿石烧结,SiO2以铝硅酸钠形状排入赤泥。因为烧结部分还要将拜尔法中一水碳酸钠转化为NaOH的进程,整个流程的碱耗都由纯碱弥补,所以并联法能获得较好的经济效果。2.串联法。 串联法是1931年前苏联研制成功的,此法是用烧结法收回拜尔法赤泥中的Na2O和Al2O3。将拜尔法部分的赤泥配入石灰和纯碱后,经烧结、溶出、脱硅制得的铝酸钠溶液与拜尔法部分的铝酸钠溶液混合,参加晶种分化制得氢氧化铝,经煅烧后为制品氧化铝。母液用于溶出下批矿石。串联法首要长处是进步了资源利用率,减少了碱耗,用较廉价的纯碱替代烧碱(NaOH),而Al2O3的收回率也较独自的拜尔法高。此法适用于处理中等档次的铝矿石。3.混联联合法 混联联合法是我国铝工业科技工作者于20世纪60年代结合我国具体情况而首创出来的一种工艺流程,在国际上只要我国选用这种出产办法。混联联合法是并联法和串联法两种办法的归纳。烧结法部分除了处理拜尔法赤泥外,还处理一部分低品铝矿石。混联联合法的长处是溶出进程的技能条件比拜尔法低,进步Al2O3的收回率,下降碱耗,经济效益好;缺陷是流程比较杂乱
氧化铝生产(一)
2019-01-25 13:38:01
(一)概述 1.氧化铝的性质 分子式A12O3;相对分子质量102;熔点2050℃;熔化热21318(25080)J/mol;密度3.3-4.09/cm3;沸点2980℃;气化热49282J/mol。 铝具有9种结晶形态:α、β、γ、δ、θ、κ、χ、η、ρ。 水合氧化铝和氧化铝的某些相具有较强的化学活性,能溶解于酸中,也能溶解于碱液中;而另外一些相则具有较强的化学稳定性(如一水硬铝石和α-A12O3)。 2.氧化铝的质量标准 中国规定的质量标准YB814-75如表1。表1 氧化铝的质量标准产品级别代号化学成分/%Al2O3>杂质含量SiO2Fe2O3Na2O灼减一级Al2O3-198.60.020.030.50.8二级Al2O3-298.50.040.040.550.8三级Al2O3-398.40.060.040.60.8四级Al2O3-498.30.080.050.60.8五级.Al2O3-598.20.10.050.61六级Al2O3-697.80.150.060.71.2[next]
对于砂状氧化铝各国有自己的标准,中国提出如下指标:粒度小于44μm≤15%;比表面积≥35m2/g;α-A12O3含量20%-35%。 化学成分(%)如下: A12O3 SiO2 Fe2O3 Na2O 灼减 TiO2 V2O5 ZnO P2O5 ≥98.5 ≤0.04 ≤0.04 ≤0.55 ≤1.0 表2 氢氧化铝的质量标准产品级别代号化学成分/%附水/%Al2O3>杂质含量SiO2Fe2O3Na2O灼减一级Al(OH)3-1640.030.030.4535二级Al(OH)3-2640.030.030.4535三级Al(OH)3-363.50.10.050.535<15.0
氧化铝生产(六)
2019-01-25 13:38:01
续上表11
委内瑞拉
11.1
70
51
三水铝石
一水硬铝石12
希腊
6
400
56~58
2~4
一水软铝石13
马里
5.6
14
马尔加斯
5.5
15
南斯拉夫
5
350
53
6.5
一水软铝石16
加纳
4.75
30
56
45
3~4
一水硬铝石17
前苏联
3.5
600
13
一水软铝石
140
18
沙拉里昴
2.4
290
50
5
19
匈牙利
2.1
240
一水软铝石
其他家合计
16.2
世界总计
413.62
氧化铝陶瓷制作工艺
2019-01-02 09:41:33
氧化铝陶瓷目前分为高纯型与普通型两种。高纯型氧化铝陶瓷系Al2O3含量在99.9%以上的陶瓷材料,由于其烧结温度高达1650-1990℃,透射波长为1~6μm,一般制成熔融玻璃以取代铂坩埚:利用其透光性及可耐碱金属腐蚀性用作钠灯管;在电子工业中可用作集成电路基板与高频绝缘材料。普通型氧化铝陶瓷系按Al2O3含量不同分为99瓷、95瓷、90瓷、85瓷等品种,有时Al2O3含量在80%或75%者也划为普通氧化铝陶瓷系列。其中99氧化铝瓷材料用于制作高温坩埚、耐火炉管及特殊耐磨材料,如陶瓷轴承、陶瓷密封件及水阀片等;95氧化铝瓷主要用作耐腐蚀、耐磨部件;85瓷中由于常掺入部分滑石,提高了电性能与机械强度,可与钼、铌、钽等金属封接,有的用作电真空装置器件。其制作工艺如下:
一、粉体制备:
将入厂的氧化铝粉按照不同的产品要求与不同成型工艺制备成粉体材料。粉体粒度在1μm微米以下,若制造高纯氧化铝陶瓷制品除氧化铝纯度在99.99%外,还需超细粉碎且使其粒径分布均匀。采用挤压成型或注射成型时,粉料中需引入粘结剂与可塑剂,一般为重量比在10-30%的热塑性塑胶或树脂?有机粘结剂应与氧化铝粉体在150-200℃温度下均匀混合,以利于成型操作。采用热压工艺成型的粉体原料则不需加入粘结剂。若采用半自动或全自动干压成型,对粉体有特别的工艺要求,需要采用喷雾造粒法对粉体进行处理、使其呈现圆球状,以利于提高粉体流动性便于成型中自动充填模壁。此外,为减少粉料与模壁的摩擦,还需添加1~2%的润滑剂?如硬脂酸?及粘结剂PVA。
欲干压成型时需对粉体喷雾造粒,其中引入聚乙烯醇作为粘结剂。近年来上海某研究所开发一种水溶性石蜡用作Al2O3喷雾造粒的粘结剂,在加热情况下有很好的流动性。喷雾造粒后的粉体必须具备流动性好、密度松散,流动角摩擦温度小于30℃。颗粒级配比理想等条件,以获得较大素坯密度。
二、成型方法:
氧化铝陶瓷制品成型方法有干压、注浆、挤压、冷等静压、注射、流延、热压与热等静压成型等多种方法。近几年来国内外又开发出压滤成型、直接凝固注模成型、凝胶注成型、离心注浆成型与固体自由成型等成型技术方法。不同的产品形状、尺寸、复杂造型与精度的产品需要不同的成型方法。摘其常用成型介绍:
1干压成型:氧化铝陶瓷干压成型技术仅限于形状单纯且内壁厚度超过1mm,长度与直径之比不大于4∶1的物件。成型方法有单轴向或双向。压机有液压式、机械式两种,可呈半自动或全自动成型方式。压机最大压力为200Mpa.产量每分钟可达15~50件。由于液压式压机冲程压力均匀,故在粉料充填有差异时压制件高度不同。而机械式压机施加压力大小因粉体充填多少而变化,易导致烧结后尺寸收缩产生差异,影响产品质量。因此干压过程中粉体颗粒均匀分布对模具充填非常重要。充填量准确与否对制造的氧化铝陶瓷零件尺寸精度控制影响很大。粉体颗粒以大于60μm、介于60~200目之间可获最大自由流动效果,取得最好压力成型效果。12后一页