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
氧化铝生产（四）
2019-01-25 13:38:01
续上表9长石Na2O·Al2O3·6SiO2524.619.44 68.711.8 2.616~6.5 K2O·Al2O3·6SiO2556.818.3 64.8 16.9 10白云石K2O·3Al2O3·6SiO2·2H2O796.838.44.545.3 11.8 211石榴石K2O·3Al2O3·6SiO2·2H2O436.623.4 55 21.6 2.55~12方沸石Na2O·Al2O3·6SiO2·2H2O560.618.26.464.311 2.3513绢云母K2O3·Al2O3·6SiO2·2H2O796.838.44.545.3 11.8 14高岭石Al2O3·2SiO2·2H2O258.239.513.946.6 2.61
浅析氧化铝陶瓷增韧技术
2019-03-07 11:06:31
氧化铝陶瓷是氧化物中最安稳的物质 , 具有机械强度高 、高的电绝缘性与低的介电损耗等特色, 在航天 、航空、纺织、建筑等方面 ,具有宽广的运用远景。可是,因为它高脆性和均匀性差等丧命缺点 ,影响了陶瓷零部件的运用安全性 ,因而,进步氧化铝陶瓷的耐性是亟待解决的重要问题。氧化铝陶瓷为何如此脆呢?
金属材料很简单发作塑性变形，原因是金属键没有方向性。而在陶瓷材料中，原子间的结合键为共价键和离子键，共价键有显着的方向性和饱满性，而离子键的同号离子挨近时斥力很大，所以首要由离子晶体和共价晶体组成的陶瓷，滑移系很少，一般在发作滑移曾经就发作开裂。
为了削减氧化铝基陶瓷材料的脆性 ,除了选用先进的制备工艺外 ,还需要在氧化铝陶瓷的增韧技能方面展开广泛及深化的研讨。现在 ,该研讨首要会集在以下几个方面。相变增韧
把相变作为陶瓷增韧的手法并取得显着效果是从部分安稳氧化锆进步抗热震性的研讨开端的。因为氧化锆相变的本身特色,氧化锆增韧氧化铝陶瓷，被证明具有较好的增韧效果 。现在 , 根据相变增韧的 ZTA 已可用作许多零部件的结构材料。
纯氧化锆在1000 ℃邻近有固相改变 : 正方相( t) →单斜相( m) ,归于马氏体改变 ,将发作 3%～5 %的体积胀大 。当裂纹扩展进入含有 t-ZrO2 晶粒的区域时 ,在裂纹顶级应力场的效果下 ,在裂纹顶级构成进程区,即进程区内的 t -ZrO2 将发作t→m相变,因而除发作新的开裂表面而吸收能量外 , 还因相变时的体积效应( 胀大) 而吸收能量。一起因为进程区内t→m 相变粒子的体积胀大而对裂纹发作压应力,阻挠裂纹扩展。
相对而言, 便是进步了材料的裂纹顶级临界应力强度因子——开裂耐性。将 ZrO2 的 t→ m 相变韧化效果及因为 t →m相变而派生出来的显微裂纹韧化与剩余应力韧化效果引进氧化铝基体,可使耐性得到显着进步。
至今停止, 运用部分安稳氧化锆的相变增韧是最为成功的增韧办法之一 , 可是因为许多脆性材料并不必定具有这种有利于增韧的相变,并且还受温度的影响较大,所以这种增韧办法还不能得到遍及运用。
晶须 、纤维和碳纳米管增韧
相对于氧化铝基陶瓷的相变增韧, 运用晶须和纤维增韧是一种比较有发展出路的增韧技能。晶须在拔出和开裂时 ,都要耗费必定的能量, 有利于阻挠裂纹的扩展。进步晶须强度和下降晶须弹性模量有利于材料耐性进步 ; 增大晶须尺度( 长度 、半径和长径比) 能进步晶须增韧效果。
在陶瓷基体中加入定向或取向或无序排布的纤维,可取得高强度和高耐性的陶瓷复合材料, 这已成为氧化铝陶瓷范畴的发展方向之一。为了到达纤维复合增韧的意图,纤维与基体材料之间有必要满意 2 个条件: ①起增强效果的纤维弹性系数有必要高于氧化铝陶瓷基体的弹性系数;②纤维与基体之间有必要是相容的。
颗粒弥散增韧
陶瓷材料的机械功能能够经过添加颗粒金属相得以进步,在脆性陶瓷中引进延性金属相被证明也是一种很有出路的增韧办法。金属粒子作为延展性第二相引进陶瓷基体内,不只改进了陶瓷的烧结功能,并且能够以多种方法阻挠陶瓷材料中裂纹的扩展,使得复合材料的抗弯强度和开裂耐性得以进步 。
当其形状是颗粒状时, 增韧机制首要是裂纹偏转;而金属的塑性变形则首要发作于金属呈纤维、薄片等形状存在的复合材料中。陶瓷与金属间化合物都是可用于高温运用的材料。
经过细化基体晶粒和裂纹屏蔽效果 , 耗散裂纹行进的动力 ,到达增韧意图 。虽然效果不如纤维和晶须 ,但工艺简便易行 , 且成本低 ,只需颗粒的品种、巨细、含量等参数挑选恰当 ,增韧效果仍是非常显着的。纳米技能增韧
纳米材料与纳米技能方面的研讨有可能使陶瓷增韧技能取得性打破。一方面 ,纳米陶瓷因为晶粒的细化 , 晶界数量会大大添加,一起纳米陶瓷的气孔和缺点尺度减小到必定尺度就不会影响到材料的微观强度 ,成果可使材料的强度、耐性大大添加 。另一方面 ,在陶瓷基体中引进纳米涣散相并进行复合, 不只可大起伏进步其强度和耐性 ,显着改进其耐高温功能。
因而 ,氧化铝陶瓷纳米化及纳米复合现在已成为改进其开裂耐性的最重要途径之一。
纳米复相陶瓷的强韧化机理 , 首要经过以下几个效应表现: ①弥散相的引进有效地按捺了基质晶粒的成长和减轻了晶粒的反常长大 ;②弥散相或弥散相周围存在部分应力 ,使晶粒细化而削弱主晶界的效果 ; ③纳米粒子高温控制位错运动 , 使高温力学功能如硬度 、强度及抗蠕变性得到改进。
浅析低温烧结氧化铝陶瓷技术
2019-01-03 09:56:30
氧化铝陶瓷是一种以氧化铝为主要原料，以刚玉为主晶相的陶瓷材料。氧化铝陶瓷有较好的传导性、机械强度和耐高温性，它被广泛地应用于电子、电器、机械、纺织和航空航天等领域。这也奠定了它在陶瓷材料领域的高地位。由于氧化铝熔点高达两千多度，导致氧化铝陶瓷的烧结温度普遍较高，从而使得氧化铝陶瓷的制造需要使用高温发热体或高质量的燃料以及高级耐火材料作窑炉和窑具，这在一定程度上限制了它的生产和更广泛的应用。
因此，降低氧化铝陶瓷的烧结温度，降低能耗，缩短烧成周期，减少窑炉和窑具损耗，从而降低生产成本，一直是企业所关心和急需解决的重要课题。纵观当前各种氧化铝瓷的低温烧结技术，归纳起来，主要是从原料加工、配方设计和烧成工艺等三方面来采取措施。一、通过提高氧化铝粉体的细度与活性降低瓷体烧结温度
与块状物相比，粉体具有很大的比表面积，这是外界对粉体做功的结果。利用机械作用或化学作用来制备粉体时所消耗的机械能或化学能，部分将作为表面能而贮存在粉体中，此外，在粉体的制备过程中，又会引起粉粒表面及其内部出现各种晶格缺陷，使晶格活化。
目前，制备超细活化易烧结氧化铝粉体的方法分为二大类，一类是机械法，另一类是化学法。机械法是用机械外力作用使氧化铝粉体颗粒细化，常用的粉碎工艺有球磨粉碎、振磨粉碎、砂磨粉碎、气流粉碎等等。通过机械粉碎方法来提高粉料的比表面积，尽管是有效的，但有一定限度，通常只能使粉料的平均粒径小至1μm左右或更细一点，而且有粒径分布范围较宽，容易带入杂质的缺点
目前化学法大致有以下3种工艺流程：
形成金属氧有机基络合物溶胶→水解并缩合成含羟基的三度空间高分子结构→溶胶蒸发脱水成凝胶→低温煅烧成活性氧化物粉料。
含有不同金属离子的酸盐溶液和有机胶混合成溶液→溶胶蒸发脱水成凝胶→低温煅烧成粉体
含有不同金属离子的溶胶直接淬火、沉积或加热成凝胶→低温煅烧成粉体。
二、通过瓷料配方设计掺杂降低瓷体烧结温度
氧化铝陶瓷的烧结温度主要由其化学组成中氧化铝的含量来决定，氧化铝含量越高，瓷料的烧结温度越高，除此之外，还与瓷料组成系统、各组成配比以及添加物种类有关。目前配方设计中所加入的各种添加剂，根据其促进氧化铝陶瓷烧结的作用机理不同，可以将它们分为形成新相或固溶体的添加剂和生成液相的添加剂二大类。
1、与氧化铝形成新相或固溶体的添加剂。
这类添加剂是一些与氧化铝晶格常数相接近的氧化物，如氧化钛、氧化铁、氧化锰等，在烧成中，这些添加物能与氧化铝生成固溶体，
这类添加剂促进氧化铝瓷烧结的作用具有一定的规律性：①能与氧化铝形成有限固溶体的添加剂较形成连续固溶体的添加剂的降温作用更大;②可变价离子一类添加剂比不变价的添加剂的作用大;③阳离子电荷多的、电价高的添加剂的降温作用更大。2、烧成中形成液相的添加剂。
这类添加剂的化学成分主要有氧化硅、氧化钙、氧化镁等，它们能与其它成分在烧成过程中形成二元、三元或多元低共熔物。由于液相的生成温度低，因而大大地降低了氧化铝瓷的烧结温度。
三、采用特殊烧成工艺降低瓷体烧结温度
采用热压烧结工艺，在对坯体加热的同时进行加压，那么烧结不仅是通过扩散传质来完成，此时塑性流动起了重要作用，坯体的烧结温度将比常压烧结低很多，因此热压烧结是降低氧化铝陶瓷烧结温度的重要技术之一。在生产实践中，为获得最佳综合经济效益，上述低烧技术往往相互配合使用，其中加入助烧添加剂的方法相对其它方法而言，具有成本低、效果好、工艺简便实用的特点。另外，从材料角度来看，通过掺杂改性技术，大幅度提高氧化铝陶瓷的各项机电性能，用氧化铝含量低的瓷体代替氧化铝含量高的瓷体，也是企业常用的降低氧化铝陶瓷产品烧结温度的有效技术手段。
小结
氧化铝陶瓷作为先进陶瓷中应用最广的一种材料，伴随着整个行业的发展呈现技术装备水平将快速提高，产品质量水平不断提高，产业规模从小到大，产品质量从低到较高等趋势。从氧化铝陶瓷的应用情况看，应用范围越来越宽，用量越来越大，特别是在防磨工程和建筑陶瓷生产方面的用量增加将更为显着。
氧化铝陶瓷制作工艺简介
2019-01-15 09:51:35
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。
配方组成
在95瓷中普遍采用CaO、MgO、SiO2以及过渡金属和稀土金属氧化物为添加剂。它能在较低温度下烧成，在呈微结构中一般会有10%(体积) 的玻璃相和次晶相，在CaO-Al2O3_SiO2系相图中，较低共溶相温度为1495℃，当瓷料组成中SiO2/CaO比
2.16时，则刚玉将与莫来石和钙长石共存。
MgO-Al2O3-SiO2系的优点是耐酸性好，结构中晶粒细小，但烧结温度要比CaO-Al2O3-SiO2偏高几度。引入物Y2O3、La2O3与之复合，可进一步降低烧成温度。
CaO-MgO-Al2O3-SiO2系兼具烧成温度低和晶粒小，组织结构较致密，抗酸碱腐蚀能力较强的特点。
95瓷还可添加BaO、BaO-Al2O-SiO2系具有瓷体表面光洁度好，耐酸碱腐蚀性好，体积电阻率高等优点。以Cr2O3、MnO2、TiO2等过渡金属氧化物作为添加剂，便生成着色95瓷，具有烧结温度低，机械强度高，耐磨性和金属封接性能好等特点。
75瓷中加入高岭土、膨润土、BaCO3、方解石、滑石、菱镁矿等作为添加物，它有两类，一类是以SiO2为主要添加物的瓷料，其主晶相除刚玉外，尚有一定量的莫来石相；另一类加入少量CaO,MgO,BaO等碱土金属氧化物，这类瓷料中的晶相仍以刚玉为多，莫来石热爱少。
性能优异的黑色氧化铝陶瓷是引入过渡元素Fe、Co、Ni、Cr、Mn、Ti、V等生成的。如在氧化铝瓷料中加入3%-4%上述部分过渡元素的混合物，即可烧制黑色氧化铝陶瓷。
配方实例
几种95瓷、75瓷的实用配方：
95瓷：
1# 煅烧Al2O393.5%、SiO21.28%、CaCO33.25%、1#苏州土1.29％
2# 煅烧Al2O394%、烧滑石3％、1#苏州土3%
3# 煅烧Al2O394%、烧滑石4%
75瓷：
1# 煅烧Al2O365%、1#苏州土24%、膨润土2%、BaCO34%、方解石3%、生滑石2%
2# 煅烧Al2O365%、1#苏州土25%、BaCO3 4%、方解石3%、生滑石3%
3# 煅烧Al2O350%、1#苏州土10%、膨润土7%、BaCO35%、方解石3%、生滑石5%
4# 煅烧Al2O370%、1#苏州土10%、膨润土7%、BaCO35%、方解石3%、生滑石5%
氧化铝生产概况
2019-03-01 10:04:59
1、氧化铝出产特征
氧化铝生擦痕那是一种十分凌乱的减法训练进程。从出产流程上讲，国内六大氧化铝出产场均以拜耳法、烧结法为基础，形成了各具特征的出产系统。从技术原理上讲，运用特征，在强奸介质中进行获取、分别，得到氢氧化铝产品，这个进程中碱仅作为获取铝的载体，在流程中进行重复循环运用。根据出产特征，氧化铝转家们一贯在为前进铝的溶出率、前进碱循环功率、前进分解率、前进产品质量、下降能耗、下降碱耗、前进设备运转率等方面进行着不懈探究，但每一项研究工作都缺少不了理化查看技术。
2、氧化铝出产中的物料
氧化铝出产流程触及到的物料具有含碱高、稳定性差、种类多、成分凌乱、查看技术触及面广等特征。物料可分为四大类、二十多种小类(如表1所示)，每一小类又可分为成分不一样、含量差异较大的不一样样品。
氧化铝生产（二）
2019-01-25 13:38:01
3.中国的氧化铝厂 见表3。表3 中国氧化铝厂一览表序号厂名设计产能/（万吨/年）生产方法序号厂名设计产能/（万吨/年）生产方法1山东铝厂50烧结法4山西铝厂120联合法2郑州铝厂80联合法5河南中州铝厂20烧结法3贵州铝厂40联合法6广西平果铝厂30拜耳法
4.氧化铝生产的特点 (1)生产方法多样、工艺流程长由于处理的原料不同，需要使用不同的生产方法。工业上使用的生产方法有：拜耳法——处理二氧化硅含量低的铝土矿；烧结法——处理二氧化硅含量高的原料；联合法——拜耳法与烧结法联合，同时在一个工厂中使用。目前世界上90％以上的氧化铝都是由拜耳法生产的，只有中国及俄罗斯、乌克兰、哈萨克斯坦采用烧结法。 氧化铝生产流程是热量及碱的闭路循环过程，工厂的前半部是原料处理系统，工厂的后半部为纯化工过程，是溶液的闭路循环过程。拜耳法工厂一般分成5个主要生产车间、35个主要工序；烧结法工厂一般也分成5个主要生产车间、22个主要生产工序；联合法工厂一般分成6个主要生产车间、42个主要生产工序。 (2)生产技术要求高，要有充分的物资基础条件由于生产方法不同，而各工序的工艺流程也有所不同，整个工艺流程又是物料及热量的闭路循环系统，因此要求有较高的生产操作技术及管理技术。 要有足够量的及质量稳定的铝矿石供应。每生产It氧化铝要消耗新水10-15 t，电350-500度，煤It。因此生产氧化铝要求充足的水源，稳定的电力供应和高质量的煤。 (3)氧化铝生产的原料资源在自然界中含铝的矿物有上百种，主要的铝矿物如表4。
氧化铝生产（五）
2019-01-25 13:38:01
表5 世界各国铝土矿储量及品位表序号国别储量/亿吨年开采量/万吨品位/%矿物类型Al2O3SiO21几内亚93.8156040~50 三水铝石2澳大利亚46361947~524~5三水铝石3巴西33.287555 三水铝石4越南33 三水铝石5牙买加301150502~3一水软铝石6印度26.520045~601~5三水铝石7苏里南19.7343552~3三水铝石8喀麦隆18.8 40~44 三水铝石9中国18 6510~12一水硬铝石10印尼17.6513554三水铝石
酸法生产氧化铝
2019-03-04 16:12:50
酸法出产氧化铝有各种不同的办法，但根本进程为：（1）矿石的预处理。意图在于改进矿石中氧化铝的溶出性，除掉杂质，将矿石磨细到必定粒度。（2）用酸容法，使矿石中氧化铝转变为可溶性的无机酸铝盐与不溶性杂质别离。（3）溶出液除铁。（4）铝盐的分化和氢氧化铝的煅烧。（5）酸的收回。
酸法出产氧化铝的长处是质料来历广泛，但存在下述首要缺陷：从铝盐中除铁困难；钢制设备遭到腐蚀；溶解氧化铝所需酸量大；酸的收回再生进程杂乱；铝盐具有高的生成热，煅烧分化时热耗大；大都酸具有挥发性，环境保护方面较杂乱；酸法得到的氧化铝与拜耳法得到的氧化铝的性质有所不同，电解作业需求调整。
酸法出产氧化铝中，法最受注重，因为它有许多长处：比较廉价，溶出条件不严苛；水和氯水铝的水含量比其他铝盐少，无段蒸腾便可结晶分出：HCl易于收回使用。
法的工艺流程如图1所示，用1:1的于50℃下拌和溶出600℃下焙烧过的黏土，因为反响放热，坚持溶出进程在欢腾下进行。通过2h的溶出，氧化铝的溶出率达95%。钛化合物少数溶出，硅矿藏悉数进入渣，易别离。溶出液中的FeCl3可通过基萃取完全脱除。除净铁的AlCl3溶液浓缩后或通入HCl气分出AlCl3·6H2O。煅烧AlCl3·6H2O，在185℃时分化为AlCl3和水，400℃以上进一步分化为氧化铝。为了得到冶金级的氧化铝需求在1000℃以上进行，得到的HCl气回来使用。图1 法出产氧化铝的工艺流程图
酸法出产氧化铝的办法还有法国Petzer公司的H+-process和酸碱联合法等。
24页PPT认识氧化铝陶瓷
2019-01-03 15:20:52
氧化铝陶瓷的应用领域
2018-10-25 10:30:13
随着科学技术的发展及制造技术的提高,氧化铝陶瓷在现代工业和现代科学技术领域中得到越来越广泛的应用。1、机械方面：有耐磨氧化铝陶瓷衬砖、衬板、衬片,氧化铝陶瓷钉,陶瓷密封件(氧化铝陶瓷球阀),黑色氧化铝陶瓷切削刀具,红色氧化铝陶瓷柱塞等。2、电子、电力方面：有各种氧化铝陶瓷底板、基片、陶瓷膜、高压钠灯透明氧化铝陶瓷以及各种氧化铝陶瓷电绝缘瓷件,电子材料,磁性材料等。3、化工方面：有氧化铝陶瓷化工填料球,氧化铝陶瓷微滤膜,氧化铝陶瓷耐腐蚀涂层等。4、医学方面：有氧化铝陶瓷人工骨,羟基磷灰石涂层多晶氧化铝陶瓷人工牙齿、人工关节等。5、建筑卫生陶瓷方面：球磨机用氧化铝陶瓷衬砖、微晶耐磨氧化铝球石的应用已十分普及,氧化铝陶瓷辊棒、氧化铝陶瓷保护管及各种氧化铝质、氧化铝结合其他材质耐火材料的应用随处可见。6、其他方面：各种复合、改性的氧化铝陶瓷如碳纤维增强氧化铝陶瓷,氧化锆增强氧化铝陶瓷等各种增韧氧化铝陶瓷越来越多地应用于高科技领域;氧化铝陶瓷磨料、高级抛光膏在机械、珠宝加工行业起到越来越重要的作用;此外氧化铝陶瓷研磨介质在涂料、油漆、化妆品、食品、制药等行业的原材料粉磨和加工方面应用也越来越广泛。
氧化铝的生产工艺
2018-12-25 13:45:29
因为中国铝土矿资本的80%以上为高铝、高硅，难溶出的一水硬铝石，对这种资本，不能沿袭国外普遍选用的惯例拜耳法出产氧化铝。中国氧化铝的出产工艺主要有如下几种：
1.烧结法：对于中国铝土矿难溶的特点的传统办法。当前，烧结法出产氧化铝仍占全国总产量的约40%，但出产工艺也在不断改进中。
2.混联法：即低铝硅比的矿石用于烧结法，高铝硅比的矿石用于拜耳法，在两个工艺流程中有物流的穿插。
3.选矿—拜耳法： 即是经过选矿的办法将铝土矿中的含铝矿藏与含硅矿藏有效地别离，从而进步含铝矿藏中铝硅A/S比(铝硅比)。使得高A/S比的含铝矿藏能够用拜耳法经济地处置。
这种选矿和拜耳法联合出产氧化铝的办法即是选矿--拜耳法，这将为往后中国氧化铝工业的发展起到严重效果。
联合法生产氧化铝
2019-01-08 09:52:48
对于A/S为4～7的铝土矿，采用拜耳法和烧结法处理的联合流程，取长补短，可得到比单纯的拜耳法或烧结法更好的经济效果。根据铝土矿的化学成分、矿物组成等不同，联合法有关联、串联和混联三种基本形式。联合法在我国氧化铝生产中占非常重要的地位。
并联法就是把铝土矿分为高硅铝土矿和低硅铝土矿，即矿山能够产出低硅铝土矿和高硅铝土矿。低硅铝土矿用拜耳法溶出，高硅铝土矿用烧结法处理，得到的溶液都进行晶种分解。过程中产出的一水碳酸钠用于烧结法，烧结法产出的苛性碱又用于补充拜耳法的碱损失。
并联法的优点为：（1）可以充分利用同一矿区的铝土矿资源；（2）由纯碱来补充过程损失的碱；（3）烧结法的低苛性比值的铝酸钠溶液加入拜耳法进行种分，能提高晶种分解速度。
对于A/S为4～7的铝土矿，不能够分出低硅铝土矿和高硅铝土矿，就应该采用串联法处理它。即先将铝土矿用拜耳法处理，提取矿中的大部分氧化铝，再用烧结法处理拜耳法的赤泥，进一步回收其中的氧化铝和碱。烧结法得到的铝酸钠溶液与拜耳法溶液混合后，进行晶种分解。种分母液蒸发析出一水苏打，送烧结系统配料。
串联法的优点为：（1）对中等品位的铝土矿，氧化铝回收率高，碱耗低；（2）矿石中大部分氧化铝由拜耳法提取，只有少量是由烧结法处理，减少了烧结的负荷，同时也用纯碱来补充过程损失的碱；（3）所有的铅酸钠溶液进行晶种分解，产品质量高。
串联法处理中等品位的铝土矿时，最大的困难是拜耳法赤泥用烧结法得到的溶液的铝硅比低，烧结温度范围窄，烧结技术较难控制。如果铝土矿中的铁含量低，生产中的碱损失不能全部由串联的烧结法系统提供的铅酸钠溶液补偿。就要添加一部分低品位铝土矿与赤泥一起烧结，以提高熟料的铝硅比，扩大烧结温度范围。这种兼有串联法和并联法的方法称做混联法。
混联法兼有串联法和并联法的优点：（1）铝土矿中氧化铝的回收率高，碱耗低且可用纯碱补碱。例如处理铝硅比为8.5的铝土矿，氧化铝的总回收率为90%～91%，苏打消耗低于60kg。（2）综合利用了低硅铝土矿，烧结过程平稳。（3）用廉价的苏打补碱。
混联法根据溶液汇合点不同，还有几种选择，至于选择哪一种流程生产氧化铝比较经济，要根据各个厂家的情况而定。
陶瓷研磨体为何选用微晶氧化铝陶瓷
2019-01-21 09:41:35
氧化铝陶瓷是一种用途广泛的陶瓷，它是以氧化铝(Al2O3)刚玉为主体的陶瓷材料，具有较好的传导性、机械强度和耐高温性。高纯型氧化铝陶瓷Al2O3含量在99.9%以上，其烧结温度高达1650℃~1990℃。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、92氧化铝瓷主要用作陶瓷研磨体等耐腐蚀、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，有的用作电真空装置器件。
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。上海某研究所开发了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。氧化铝陶瓷干压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。
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。
将颗粒状陶瓷坯体致密化并形成固体材料的技术方法叫烧结。烧结即将坯体内颗粒间空洞排除，将少量气体及杂质有机物排除，使颗粒之间相互生长结合，经过合理的热工制度控制，形成以刚玉为主的微晶陶瓷结构。
微晶氧化铝陶瓷研磨体具有如下特点，特别适合水泥球磨机应用技术的要求。
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。根据客户跟踪调查，在同等水泥粉磨工况下，可至少延长研磨体使用寿命10倍以上。
3.重量轻：其密度为3.6～3.8g/cm3，仅为钢铁的一半，可大大减轻设备负荷。
4.主要技术指标如下：
氧化铝陶瓷含量≥92%
密度≥3.6g/cm3
洛氏硬度≥80HRA
抗压强度≥850MPa
断裂韧性KΙC≥4.8MPa·m1/2
抗弯强度≥290MPa
导热系数20W/m·K
热膨胀系数7.2×10-6m/m·K
5.发展趋势：氧化铝陶瓷作为先进陶瓷中应用最广的一种材料，伴随着整个行业的发展呈现以下趋势。
(1)技术装备水平将快速提高：计算机技术和数字化控制技术的发展，促进了先进陶瓷材料工业的技术进步和快速发展。如自动控制连续烧结窑炉、大功率大容量研磨设备、高性能制粉造粒设备、等净压成型设备等先进的成套设备，有力地推动了行业整体水平的提高，同时，在生产效率、产品质量等方面也都有明显改善。
(2)产品质量水平不断提高：国内微晶氧化铝陶瓷制品从无到有，产业规模从小到大，产品质量从低到较高，经历了一个快速发展的历程。
(3)产业规模将迅速扩大：微晶氧化铝陶瓷制品作为其他行业或领域的基础材料，受到其他行业发展水平的影响和限制。从氧化铝陶瓷的应用情况看，其应用范围越来越宽，用量越来越大，特别是在新型干法生产中的水泥粉磨系统和建筑陶瓷方面尤为显著。
拜耳法生产氧化铝
2019-03-04 16:12:50
所谓“拜耳法”系奥地利化学家K·J·Bayer于1887年创造的处理优质铝土矿制取氧化铝的一种办法。拜耳法就是用含有很多游离苛性碱的循环母液处理铝土矿，溶出其间的氧化铝得到铝酸钠溶液，往铝酸钠溶液中添加氢氧化铝晶种，通过必定时刻的拌和分化就可以分出氢氧化铝，分化母液经蒸腾后用于溶出下一批铝土矿。
拜耳法出产中经常用到苛性比、硅量指数、循环功率、晶种系数等概念。拜耳法就是用碱溶出铝土矿中的氧化铝。工业上把溶液中以NaAlO2和NaOH方式存在的Na2O叫做苛性碱（记作Na2Ok），以Na2CO3方式存在的Na2O叫做碳酸碱（记作Na2Oc），以Na2CO4方式存在的Na2O叫做硫酸碱（记作Na2O），一切形状的碱的总和称做全碱（记作Na2Ot）。
苛性比就是铝酸钠溶液中的Na2Ok与Al2O3的摩尔比，记作αko。美国习惯用铝酸钠溶液中的Al2O3与Na2Ok的质量比标明，符号A/N。
硅量指数指铝酸钠溶液中的Al2O3与SiO2含量的比，符号A/S。
循环功率指铝酸钠溶液中的1t Na2O在一次拜耳法循环中产出的Al2O3的量（t），用E标明。它标明碱的利用率的凹凸。
晶种系数（种子比）指添加晶种氢氧化铝中的Al2O3数量与分化原液中的Al2O3数量之比。
分化离指分化出氢氧化铝中的Al2O3数量占精液中所含Al2O3数量之比。计算式为：
η=（1－αa/αm）×100%
式中 αa，αm-别离标明分化精液和分化母液的苛性比值。
拜耳法出产包含四个进程：（1）用αk=3.4的分化母液溶出铝土矿中的氧化铝，使溶出液的αk=1.6～1.5；（2）稀释溶出液，洗刷别离出精制铝酸溶液（精液）；（3）精液加晶种分化；（4）分化母液蒸腾浓缩至苛性碱的浓度到达溶出要求（230～280g/L）。拜耳法出产氧化铝的工艺流程如图1所示。图1 拜耳法出产氧化铝的工艺流程图
在这四个进程中，铝土矿的溶出是拜耳法的要害工序。铝土矿中的三水铝石在140℃就很快地溶入苛性碱液，一水软铝石在180℃也就很快地溶入苛性碱液，而一水硬铝石在240℃以上才较快地溶入苛性碱液，刚玉底子就不溶。为了使苛性碱溶液的温度到达溶出所需温度，就要用压力釜给苛性碱液加热。溶出氧化铝的浆液的温度和压力都很高，需求取出其所含的能量，选用自蒸法产出二次蒸汽来预热进入高压釜前的浆液，一起降低了溶出液的温度和压力，流出高压釜进入打开容器洗刷、别离出铝酸钠精液。现代出产都是把一系列预热器、高压釜和自蒸腾器串联为溶出器安排进行接连作业。浆液靠高压泵打入夺力釜，关于一水硬铝石需到达3.33MPa/cm2以上的压力。所以把高压溶出车间比喻为氧化铝出产进程的心脏。
高压溶出用高压蒸汽加热，分为直接加热和直接加热两种。直接加热高压溶出就是把制好的原矿浆（经95℃预脱硅）压入双程预热器，加热到160℃，流到溶出器，在头两个或三个高压釜直接通入新蒸汽加热至溶出温度，然后顺次进入后边的溶出器保温溶出。蒸汽直接加热溶出没有机械拌和，结构简略。但也有许多缺陷，矿浆一进入高压釜就遭到稀释，要求循环母液苛性碱浓度高，然后添加了母液蒸腾的负荷。直接加热用十级自蒸腾的二次蒸汽把矿浆预热至200℃，在高压釜顶用新蒸汽直接加热到溶出温度，蒸汽冷凝水不进入矿浆，高压釜中需求机械拌和，流出矿浆通过十一级自蒸腾收回热量，热利用率高。但直接加热高压溶出器组比直接加热器杂乱，出资大。
拜耳法溶出时，为了削减结疤结瘤一般要进行脱硅，有在的原矿浆槽中于90℃以下的低温脱硅和在150℃下进行的中温脱硅，后者的脱硅作用较好，溶出液的硅量指数也较高。拜耳法溶液中Al2O3和SiO2浓度改变如图2所示。图2 拜耳法出产氧化铝时溶液中Al2O3和SiO2的质量浓度
拜耳法要求铝土矿中的Al2O3含量达55%以上，A/S越大越好。A/S从11降至7，出产成本将添加14.5%。我国的铝土矿大多为A/S=5～7（占一切矿的59.3%），拜耳法不能经济地处理。对这部分铝土矿就要用烧结法来处理。
氧化铝的生产方法
2019-03-11 09:56:47
氟化铝，Aluminumfluoride分子式：AlF3分子量：83.98性状：白色晶体或粉末。25℃时的相对密度2.882，微溶于水、酸及碱溶液，不溶于大部分有机溶剂，在溶液中有较大的溶解度。无水氟化铝性质十分安稳;与液乃至与浓硫酸加热至发烟仍不起反响，与共熔无变化，也不被复原，加热不分化，但进步，进步温度1291℃。在300～400℃下可被水蒸气部分水解为氟化氢和氧化铝。有毒。 氟化铝产品用处:在铝的出产中作电解浴组分，用以下降熔点和进步电解质的电导率。用于出产酒精时作发酵的遏止剂。用作陶瓷外层釉彩和搪瓷釉的助熔剂、非铁金属的熔剂。在金属焊接中用于焊接液.用于制作光学透镜。还用作有机组成的催化剂及人造冰晶石的质料等。 氟化铝产品的出产工艺
一、湿法出产工艺(属筛选工艺) 硫酸和萤石高温反响后发生的气体，直接吸收成30%～35%的，与氢氧化铝在90℃左右组成为AlF3?3H2O，通过滤后,进入高温脱水枯燥，最终得氟化铝AlF3制品。因为脱水时发生的水蒸汽回分化AlF3，因而，湿法氟化铝含量低，杂质多，水份含量高，堆密度低，流动性差。基本上不适应现代电解槽运用。化学目标为：F≥57%，Al≥28%，Na≤3.5%，H2O≤7%。 二、干法出产工艺(干法氟化铝) 1、粗酸干法：硫酸和萤石高温反响后发生的气体，通过粗洗后进入流化床，与枯燥后的氢氧化铝反响，在高温下生成氟化铝。因为粗洗后的氟化氢含量约96%，杂质较高，氟化铝产品的杂质也就比较高;特别是没有脱硅，使得氟化铝产品的二氧化硅含量到达0.25%。这些杂质会影响电解铝的质量，添加电解时的电耗。F≥61%，Al≥30%，Na≤0.5%，H2O≤0.5%，SiO2≤0.28%，P2O5≤0.04%，Fe2O3≤0.1% 2、精酸干法：硫酸和萤石高温反响后发生的气体，通过粗洗、冷冻、脱气、精馏后进入蒸发器，此刻氟化氢的含量一般为99.5%;蒸宣布的氟化体(含量挨近100%)进入流化床，与湿氢氧化铝反响，在高温下生成氟化铝。因为氟化氢纯度高，这样出产的氟化铝质量很好，杂质很低，特别是二氧化硅含量只要0.02%，含量只要0.007%，对电解铝的出产十分有利。F≥62%，Al≥32%，Na≤0.5%，H2O≤0.5%，SiO2≤0.03%，P2O5≤0.01%，Fe2O3≤0.03%。
纳米氧化铝在精细陶瓷中的应用
2019-03-11 11:09:41
一、纳米氧化铝(VK-L05C)的功用
从结构陶瓷的视点看，纳米氧化铝精密陶瓷可分为耐磨部件、结构部件、耐火部件、载体、耐酸部件、绝缘部件等等。
从功用方面看，纳米氧化铝具有电学、光学、化学、生物、吸声、热学、力学等多种功用。
表1纳米氧化铝(VK-L05C)精密陶瓷的功用
功用运用
集成电路基片、封装、火花塞、Na-S电池固体电解质、传感器。
光学功用高压钠蒸气灯发光管、激光器材料。
化学功用操控化学反应，净化排出气体，催化剂载体、耐腐蚀材料、固酶载体。
生物体功用人工骨骼，人工牙根
热学功用耐热，隔热结构材料
力学功用研磨材料、切削材料，轴承、精密机械零部件。
二、纳米氧化铝(VK-L05C)精密陶瓷的运用
以纳米氧化铝(VK-L05C)为主要原料制得的纳米氧化铝精密陶瓷，因具有多种功用，在高科技术领域及许多职业中已得到运用，本文扼要介绍如下：
1、在电子工业中的运用
(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办法有厚膜印刷法、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：由多晶不通明的纳米氧化铝所构成的纳米氧化铝通明体，运用于高压钠灯发光管，照明功率为灯的两倍，然后开辟了进步照明功率的新途径。通明纳米氧化铝精密陶瓷不仅能透光，并且具有耐高温、耐腐蚀、高绝缘、高强度、本文来自于华夏陶瓷网介质损耗小等功用，是一种优秀的光学陶瓷，还可作微波炉窗等。
(3)纳米氧化铝陶瓷传感器：用纳米氧化铝陶瓷的晶粒、晶界、气孔等结构特征和特性作灵敏元件，用于高温文含腐蚀性气体的环境中，使检测、操控的信息精确而敏捷。从运用的类型看，有温度、气体、温度等传感器。
2、生物纳米氧化铝(VK-L05C)陶瓷
纳米氧化铝多晶作为生物功用材料并运用于人体是1969年，纳米氧化铝精密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运用多晶纳米氧化铝制造人工牙和人工骨，医学用材料主要是纳米氧化铝，用于牙根、关节，纳米氧化铝精密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，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℃)。人们在使用这些特性的一起，又开发了Al2O3~TiO2，Al2O3-ZrO2系陶瓷，以改进纳米氧化铝陶瓷刀具的耐性和耐热冲击性，习惯高速切削的需求。
Al2O3的粒度组成在烧结过程中纳米氧化铝晶粒度的操控是决议刀具质量的重要环节，若选用高温等静压烧结(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进步到900~1000MPa。
氧化铝纤维
2017-06-06 17:50:09
氧化铝纤维 一种主要成分为氧化铝的多晶质无机纤维，主晶形可呈γ-，δ-，θ-，α-氧化铝,通常它还含有 5％左右的二氧化硅，用以稳定晶相、抑制高温下晶粒的长大。由于氧化铝熔点高达2323°C，其熔体粘度低，成纤性差，故无法用熔融法制取氧化铝纤维。目前，主要的工业制法多用先驱物法。典型的制造过程为：①将氧化铝的先驱物（如将铝粉悬浮在某种铝盐水溶液中形成的粘稠浆液）和二氧化硅的先驱物（如硅胶或有机硅烷），以及控制液体流变学性质的有机添加剂，制成胶体溶液。②借助离心喷吹，或喷丝头纺丝加空气流喷吹等成纤手段，将上述胶体溶液制成凝胶状短纤维。③加热干燥。④高温烧成，去除有机物，使两种先驱物分别转变成氧化铝和二氧化硅，同时生成晶体结构。氧化铝纤维导热率、加热收缩率和热容都较低。长期使用温度为1300～1400°C,高于普通硅酸铝纤维(1000～1100°C)。它具有较好的化学稳定性,可在酸性环境、氧化气氛、还原气氛和真空条件下使用，对碱性环境也有一定耐蚀性，但易受铅蒸气和五氧化二钒的侵蚀。这种纤维主要用做钢铁工业各种热处理炉、陶瓷烧成窑、石油化工中的裂解炉、燃烧炉等的隔热炉衬，节能效果显著。对间歇作业的窑炉还能较大幅度地增加产品
产量
。此外，它可用做化学工业中的催化剂载体，称为氧化铝载体。核反应堆及航天飞机的隔热材料，轻合金的增强材料等，也用这种纤维。氧化铝纤维成本很高，为此常把它和普通硅酸铝纤维按不同比例混合，制成板，毡等制品以适应不同用途和强度的需要。
煅烧氧化铝
2017-06-06 17:50:09
介绍了1种采用煅烧–沥滤工艺从粉煤灰中提取氧化铝(Al2O3)的新方法。以碳酸钠(Na2CO3)为活化剂,在900℃下煅烧,使粉煤灰中惰性的Al2O3转变成活性的可以溶出的铝盐。选用硫酸(H2SO4)为活性铝盐的溶出剂,在一定温度下溶出铝盐,使活化后粉煤灰中的Al2O3以液相形式溶出。用乙二胺四乙酸为络合剂有效除去铝盐[Al2(SO4)3]中的杂质铁(Fe3+)等,用蒸馏水洗涤除去钠(Na+)和其它可溶性杂质,有效提高Al2O3粉体的纯度。通过添加合适的分散剂、控制氢氧化铝[Al(OH)3]的结晶、干燥及煅烧的工艺条件,大大提高了Al2O3粉体的细度。通过X射线衍射、透射电子显微镜和N2吸附等技术分析获得的Al2O3粉体的组成与微观结构。通过以上工艺,获得Al2O3的提取率超过98%。将干燥后的Al(OH)3粉体在800℃下煅烧得到分散性好的纤维状γ-Al2O3,其纯度(质量分数)达99.6%。Vast quantities of fly ash originating from thermoe-lectric power stations have accumulated over the years.The disposal of fly ash causes significant economic and environmental problems.This unproductive use of land and the maintenance associated with fly… A new calcining–leaching process was used to extract high purity alumina (Al2O3) powders from fly ash in this study. The fly ash was mixed with soda (Na2CO3) and calcined at 900 ℃ to yield soluble aluminates. Subsequently the calcined ash was leached with sulfuric acid (H2SO4) to produce a solution containing aluminum. The unwanted metal ions including Fe3+ and Na+ were re- moved by ethylene diamine tetraacetic acid (EDTA) and water washing. Then added the proper dispersant, controlling the crystalliza- tion of aluminum trihydroxide precipitation, and the drying and calcining process was carried out, resulting in ultra fine Al2O3 pow- ders with high purity. The characteristics of the Al2O3 powders were examined by means of X-ray diffraction, transmission electron microscope and the Brunauer, Emmet and Teller (BET) surface analysis method. The extraction efficiency of Al2O3 can surpass 98% by optimization of the calcination and lixiviation processes. Well-dispersed fibriform γ-Al2O3 powders were obtained by calcining at 800 ℃ and the purity of the ultra fine Al2O3 powders was more than 99.6%.
氮氧化铝透明陶瓷研制获进展
2018-12-27 16:25:57
在国家基金委重大研究计划、中科院“百人计划”项目资助下，近日，中国科学院福建物质结构研究所中科院光电材料化学与物理重点实验室周有福课题组采用国产原料，优化直接氮化法，较低成本合成了高纯度高烧结活性AlON超细粉体，经球磨、成型、无压烧结等工序烧制的AlON陶瓷圆片(直径53mm)，在400 nm和1100 nm处的直线透过率分别达77.1%和80.6%。上述工作已发表在陶瓷专业期刊上，并申请了中国发明专利。
氮氧化铝AlON透明陶瓷具有可见—中红外波段透过率高、机械强度优异、抗热震性好等优点，是高温窗口、红外整流罩的优选材料，与单晶材料(如蓝宝石)相比，AlON透明陶瓷生产成本较低、易制备大尺寸异形器件，高质量AlON透明陶瓷的制备显得日益重要。
该成果为研制更大尺寸复杂形状AlON透明陶瓷光学部件，实现AlON透明陶瓷实用化及工程化提供了工作基础。
铝土矿生产氧化铝工艺
2019-03-11 11:09:41
我国的铝土矿为一水硬铝石型，要求溶出温度高于240℃，是较尴尬溶出的矿石。我国的铝土矿的铝硅比较低(6～9)，质料决议了我国的氧化铝出产的能耗比国外高，本钱高。我国氧化铝工业从烧结法发家，因为选用非饱和配方、低苛性比溶出、生料浆加煤脱硫、深度脱硅等一系列技能，使得烧结法有了新的开展，成绩斐然。但是，烧结法物料量大，工艺杂乱，特别是以高温烧成为主工序，能耗特别高，每吨氧化铝能耗达40GJ，动力费用占出产本钱的53%。明显烧结法在世界市场上缺少竞争能力。为此，我国长城铝业公司氧化铝厂在世界上首要选用了“拜耳-烧结”混联的联合出产氧化铝。通过30多年的尽力，这种办法日臻完善，氧化铝总回收率达92.2%，碱耗(按Na2CO3计)69kg/t，与山西铝厂烧结法比较，出产本钱低15%以上。这样一来，贵州铝厂从1989年改为混闻法出产氧化铝。山西铝厂于1992年改为混联法出产氧化铝。山东铝厂、中州铝厂也改为混联法。
氧化镁陶瓷
