氧化铝粉,也称为氧化铝(Al2O3),是一种白色结晶物质,由 精炼铝土矿由于其固有的特性,例如耐磨性,它是制造用于各种工业应用的氧化铝陶瓷的主要成分。
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氧化铝粉的工业应用
Al2O3 粉末是一种用途广泛的材料,在工业领域有广泛的应用。用它制成的氧化铝陶瓷将展现出高性能的品质(本文后面将详细介绍)。
下面列出了氧化铝粉末的一些应用:
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磨料 – 氧化铝粉末,特别是高纯度的氧化铝粉末,具有耐磨性,非常适合用于制造研磨介质和砂纸等磨料产品。
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生物医学材料 – 氧化铝粉末制成的陶瓷具有良好的生物相容性,可用于制造人工关节和骨骼、牙冠以及其他医疗植入物。
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陶瓷片 – 通常由99.0%氧化铝粉末制成。这些板材具有耐高温性能,可在高湿度环境中使用。
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电子产品 – 氧化铝粉具有良好的热绝缘性能和电绝缘性能,可用于制造高压绝缘子、电器外壳和基板。
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工程陶瓷 – 它们用于技术含量更高或更先进的应用,例如半导体制造、CVD处理和光刻技术。制造这些材料需要高纯度氧化铝粉末来抵抗磨损、化学反应和热变化。
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填充材料 – 氧化铝粉末可以作为填充材料,有助于确保橡胶和塑料等产品能够抵抗温度变化和应变。
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玻璃 - 由于氧化铝粉末坚硬且耐压,因此可以使玻璃防弹、防碎。
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实验室器具 – 氧化铝粉末熔点高,且化学性质惰性。因此,它最适合用于研磨和加热化合物的实验室器皿。
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军事用途 – 氧化铝粉末用于制造 防弹衣 和防弹背心,因为它的固有特性使其具有减震作用。
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耐火材料 – 耐火材料需要具有抗热震性和较高的熔点,而氧化铝粉就具备这些特性。
氧化铝粉末的用途
在制造业 氧化铝陶瓷,您使用的氧化铝粉末取决于两个因素:类型和纯度。最好选择对您的产品最有利的粉末。例如,如果您希望产品非常坚硬,那么煅烧氧化铝粉末是一个不错的选择。
您可以参考下表进一步了解氧化铝粉末的各个类型和纯度等级。
氧化铝粉末的种类
建议您仅使用符合应用规格的氧化铝粉末类型。幸运的是,您可以选择的氧化铝粉末主要有三种,具体类型取决于以下几点:
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铁(Fe2O3)、二氧化硅(SiO2)和苏打(Na2O)含量
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氧化铝粉末的纯度等级及其生产中使用的具体属性
类型 |
描述 |
煅烧氧化铝 |
高纯度氧化铝,纯度为99.9%。将氧化铝粉末加热至1050°C,去除其中的水分和杂质后所得。 |
板状刚玉 |
一种烧结煅烧氧化铝,以其耐热性、强度和密度而闻名。 |
水合氧化铝 |
一种以高熔点著称的氧化铝。它广泛用于釉料,因为它可以增强颜色和粘合性。 |
氧化铝粉末的纯度等级
根据氧化铝陶瓷材料组成中氧化铝粉末含量的纯度不同,其等级也有所不同,每种等级都有其特定的用途。
但当然,我们不能否认,产品使用的纯度越高,其质量就越好。
氧化铝陶瓷等级纯度表
点击这里 阅读有关氧化铝等级的更多信息。
纯度等级 |
用法 |
示例应用程序 |
99.9%氧化铝 |
仅用于高度关键的应用中,其中以下一个或多个属性的组合至关重要: 机械的 电气 热的 耐腐蚀 |
核级绝缘子 等离子蚀刻组件 |
99.8%氧化铝 |
用于需要一流的耐等离子体和耐化学性以及高介电性能的应用 |
半导体 |
99.7%氧化铝 |
用于需要以下功能的应用程序: 98% 在 1064 纳米处的反射率 96% 反射率为 500–2000 纳米 |
激光反射器 |
99.5%氧化铝 |
用于需要兼具电气和化学耐受性的应用 |
半导体,包括固定装置和腔室 |
99.0%氧化铝 |
用于需要硬度和阻力的应用 |
旋转部件 化学品往复泵 |
98.6%氧化铝 |
用于需要轻质材料的应用 |
军用车辆装甲 |
97.6%氧化铝 |
用于需要在不同温度下保持尺寸和电气稳定性的应用 |
激光组件 X射线 电光设备 |
97.5%氧化铝 |
用于需要厚金属涂层和耐磨、耐化学腐蚀的应用 |
电阻网络 介电层 指挥家 |
97.0%氧化铝 |
用于需要电绝缘的应用 |
X射线管 医疗器械绝缘 电子显微镜 |
96.0%氧化铝 |
用于需要以下属性组合的应用程序: 电气 化学 热的 机械的 |
医疗器械,例如喷嘴、电连接器外壳和血阀 |
95.0%氧化铝 |
用于需要增强抗压强度和抗弯强度以及一流密封性的应用 |
陶瓷-金属馈通 医疗植入物 军用防弹衣 |
94.0%氧化铝 |
用于需要添加锰金属涂层并具有以下特性的应用: 低热膨胀 介电常数 高体积电阻率 耐化学腐蚀 耐磨 |
轴承涂层 压力传感器 电子管 |
92.0%氧化铝 |
用于需要致密且无孔的应用 |
电器包装 研磨介质 |
氧化锆增韧氧化铝
氧化锆增韧氧化铝(ZTA)是一种将氧化铝粉末与10%–20%氧化锆(氧化锆,ZrO2)结合在一起的特殊类型。
镶嵌有氧化锆 氧化铝基复合材料,所得材料将具有更高的强度、韧性和耐磨性。这比用高纯度氧化铝粉末制成的材料要好得多。
氧化铝粉末成为可行材料的特性
至此,我们已经讨论了氧化铝陶瓷的品质。那么,氧化铝粉末中究竟含有什么成分,使得这些陶瓷具有耐磨、耐腐蚀、耐高温和耐化学腐蚀的特性呢?
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密度 - 将氧化铝粉末研磨至纳米级,确保烧结后其粒径在3至5微米之间。这确保了氧化铝陶瓷内部的孔隙率更低,从而提高了致密度,最终获得最佳的耐磨表面。
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耐高温 – 与金属不同,氧化铝粉末在高温下仍能保持其性能。它在氧化和还原环境中可承受高达1650°C的高温,在真空环境中可承受高达2000°C的高温。
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耐磨性 – 氧化铝粉末本身质地坚硬,洛氏硬度达HRA80-90,因此具有极强的耐磨性,确保氧化铝陶瓷不易磨损。
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耐化学性 – 氧化铝粉末具有化学惰性,因此溶剂等物质不会对氧化铝陶瓷产生太大影响。
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机械的 - 氧化铝粉末因其固有的硬度而能够承受应力和应变。此外,氧化铝陶瓷中氧化铝粉末的纯度越高,其机械特性就越高。
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电介质 – 氧化铝粉能使氧化铝陶瓷耐受电磁电压,且无介电损耗,这一特性使其成为生产绝缘材料的理想材料。
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热的 - 由于Al2O3粉末能适应高温,因此具有很高的抗 热导率.热冲击对氧化铝陶瓷的影响将会降到最低。
常问问题
氧化铝粉使用安全吗?
是的。氧化铝粉末不会立即危及您的健康或生命。但是,您必须注意不要吸入或接触眼睛或皮肤。否则,它会导致呼吸问题以及眼睛和皮肤刺激。(您可以在 PubChem 上阅读更多相关信息。)
因此,为了确保您的安全,最好遵循安全指南并佩戴适当的个人防护设备。
氧化铝粉和氧化铝陶瓷一样吗?
不是。氧化铝粉(氧化铝,Al2O3)是制造氧化铝陶瓷的物质。
氧化铝粉和铝粉一样吗?
不是。它们的区别在于它们对化学物质的反应能力。Al2O3粉末具有很高的化学惰性,使其稳定且耐腐蚀。
铝粉而不锈钢则由金属铝 (Al) 构成,暴露在空气中会发生氧化。氧化层会形成一层氧化膜,从而增强其耐腐蚀性。
结论
氧化铝粉末是一种用途广泛的材料,适用于不同的行业应用。每种应用都需要特定的类型和纯度,以确保氧化铝陶瓷发挥其应有的功能。
例如,您正在生产实验室器皿。您将使用 99.0% 或更高的纯度等级来获得最佳的热性能和化学性能。
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