鞏義市孝義紅衛(wèi)粘合劑廠
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▍行業(yè)知識(shí)
技術(shù)/氧化鋁的工藝性能
Al2O3陶瓷是目前新材料中研究最多，應(yīng)用最廣的材料之一。Al2O3陶瓷在陶瓷行業(yè)中應(yīng)運(yùn)而生——Al2O3陶瓷是一種以Al2O3為主要原料，以剛玉晶相的陶瓷材料。因其具有機(jī)械強(qiáng)度高，硬度大，高頻介電損耗小，高溫絕緣電阻高，耐化學(xué)腐蝕性和導(dǎo)熱性良好等優(yōu)良綜合技術(shù)性能等優(yōu)勢(shì)。
氧化鋁具有很高的硬度和密度，英氏硬度為9，比金剛石稍低，體積密度一般大于3.5 g/cm³，有些可達(dá)4.0g/cm³。氧化鋁陶瓷按Al2O3含量不同分為99瓷、95瓷、90瓷、85瓷等品種,其中99氧化鋁陶瓷材料用于制作高溫坩堝、耐火爐管及特殊耐磨材料，如陶瓷軸承、陶瓷密封件等；95氧化鋁陶瓷主要用作耐腐蝕、耐磨部件。Al2O3分為煅燒氧化鋁和普通工業(yè)氧化鋁，煅燒氧化鋁是生產(chǎn)仿古磚的必備原料，而工業(yè)氧化鋁則可用于生產(chǎn)微晶石。
基于氧化鋁的特性他在陶瓷中的作用主要是：耐磨性、增大強(qiáng)度、形成表面復(fù)合涂層，這種涂層可是使基體表面的機(jī)械、物理和化學(xué)性能得到提高，賦予基體表面新的力學(xué)、熱學(xué)、光學(xué)、電磁學(xué)和催化敏感等功能。達(dá)到材料表面改性和功能化的目的。氧化鋁：氧化鋁實(shí)耐火物，不到2040℃左右是不會(huì)熔融的，在釉中有氧化鋁，是使融化的釉稠度更大，氧化鋁另一個(gè)有價(jià)值的作用，是防止釉冷卻時(shí)再結(jié)晶。
氧化鋁可作為載體，如鉻鋁紅：它其里面Cr2O3微粒分散在EnO·Al2O3尖晶石載體的晶格中而顯色。氧化鋁分為: α-Al2O3 β-Al2O3 r-Al2O3
r-Al2O3是人工制備的產(chǎn)物，它是氫氧化鋁在低溫下(450℃)生成的變體。通常的工業(yè)氧化鋁即屬r-Al2O3，這種氧化鋁最大特點(diǎn)是活性強(qiáng)，適用制備陶瓷和色料，而氧化鋁可同其它氧化物反應(yīng)生成固溶體。由于其它氧化物的變價(jià)作用使氧化鋁晶格產(chǎn)生缺陷，活化晶體，促進(jìn)燒結(jié)。
氧化鋁陶制成的刀具由于具有硬度高，高溫力學(xué)性能強(qiáng)，耐磨性能好，化學(xué)穩(wěn)定性好，不易與金屬發(fā)生黏結(jié)等特點(diǎn)，大量應(yīng)用于石高硬度切割工具，氧化鋁常用作增白，可降低燒結(jié)溫度，提高化學(xué)穩(wěn)定性·硬度和彈性并降低膨脹系數(shù)。但因其會(huì)提高玻璃相得熔點(diǎn)及黏度，故用量不容過(guò)高，可控制SiO2和Al2O3分子比為1：（7-10）光澤釉及1:（3-4）無(wú)光釉，同時(shí)氧化鋁可作為著色劑。
在建筑衛(wèi)生陶瓷方面，氧化鋁的產(chǎn)品隨處可見(jiàn)，如氧化鋁陶瓷襯磚，研磨介質(zhì)，棍棒，陶瓷保護(hù)管以及氧化鋁質(zhì)耐火材料等。其中以氧化鋁球磨介質(zhì)應(yīng)用最廣。
目前球磨介質(zhì)主要包括Al2O3·EnO2·SiC·Si3N4等。氧化鋁球磨介質(zhì)具有合適的硬度，適中的密度，耐磨。耐腐蝕且價(jià)格低廉等特點(diǎn)，因此大部分的建筑衛(wèi)生陶瓷方面的原材料都用氧化鋁球磨介質(zhì)加工。在過(guò)去建筑衛(wèi)生陶瓷用球磨介質(zhì)基本上都是燧石，鵝卵石等天然球石，隨著這些優(yōu)質(zhì)的天然球石資源的減少，以及它們磨損率高，效率低等缺點(diǎn)，氧化鋁球磨介質(zhì)被越來(lái)越多的陶瓷廠家所使用。
氧化鋁球磨介質(zhì)物化性能優(yōu)異，價(jià)格較低，在球磨介質(zhì)中占據(jù)了一定的地位。但其韌性不及其他球磨介質(zhì)，這就相應(yīng)的限制了它進(jìn)一步的應(yīng)用，因此眾多的國(guó)內(nèi)外科研工作者對(duì)氧化鋁球磨介質(zhì)增韌機(jī)理和技術(shù)進(jìn)行了大量的研究，考慮到成本問(wèn)題及增韌的操作性，目前最有成效的增韌方法是利用相變?cè)鲰g機(jī)理，在氧化鋁中添加ZrO2,得到ZrO2增韌Al2O3球磨介質(zhì)，這樣就解決了氧化鋁球磨介質(zhì)的韌性問(wèn)題。
Al2O3陶瓷膜
膜分為有機(jī)高分子膜和無(wú)機(jī)膜等，自20世紀(jì)80年代以來(lái)，Al2O3陶瓷膜特別是多孔氧化鋁陶瓷膜的研制與開(kāi)發(fā)得到了大幅度的提升，在膜領(lǐng)域占據(jù)了重要的地位。陶瓷膜與有機(jī)高分子膜相比有以下特點(diǎn)：耐高溫，熱穩(wěn)定性好，在高溫下依舊能保持其性能不變；高強(qiáng)度，在很大壓力梯度操作下，不會(huì)被壓縮或產(chǎn)生蠕動(dòng)，機(jī)械性能好；化學(xué)穩(wěn)定好，能耐強(qiáng)酸強(qiáng)堿溶液，有機(jī)溶劑和氯化物腐蝕，并且不被微生物降解；可反復(fù)使用，易清潔；制備時(shí)孔徑大小和孔徑尺寸分布容易控制。Al2O3陶瓷膜在凈化工業(yè)用水加工，海水淡化，氣體分離，催化反應(yīng)等方面都具有大量的應(yīng)用，因此陶瓷無(wú)機(jī)膜日益受到科技界與工業(yè)界的廣泛關(guān)注。
Al2O3陶瓷膜的制備方法有很多，有溶膠-凝膠法，固態(tài)粒子燒結(jié)法，化學(xué)氣相沉積法，陽(yáng)極氧化法等。溶膠-凝膠法是制備Al2O3陶瓷膜的一種有效方法，一般它是在多孔陶瓷支撐體(如堇青石，α-Al2O3等）上制備負(fù)載型均勻微孔的陶瓷膜。固態(tài)粒子燒結(jié)法，它首先將氧化鋁研磨成細(xì)粉，經(jīng)篩分及水力沉降分級(jí)制成懸浮液，再加無(wú)機(jī)黏結(jié)劑等，經(jīng)成型，燒結(jié)制成陶瓷膜。化學(xué)氣相沉積法是使反應(yīng)產(chǎn)物蒸汽形成很高的過(guò)飽和蒸汽壓，然后自動(dòng)凝聚成大量的晶核，晶核長(zhǎng)大沉積在基體材料上即制得陶瓷膜。陽(yáng)極氧化法，它是以高純度的合金為陽(yáng)極，并使一側(cè)表面與酸性電解質(zhì)（如硫酸，草酸等）接觸，通過(guò)電解作用在表面形成微孔氧化鋁膜，然后去除未被氧化的鋁載體和阻擋層，使得到孔徑均勻，孔道與膜平面垂直的微孔氧化鋁膜。
Al2O3涂層
Al2O3涂層具有耐腐蝕·耐高溫等特性，近年來(lái)它得到了大量的研究。鋁合金的微等離子氧化表面陶瓷化技術(shù)受到了人們廣泛的關(guān)注，利用微等離子體氧化技術(shù)在LY12鋁合金表面制備了氧化鋁涂層，加強(qiáng)了鋁合金的耐腐蝕性和抗氧化性等。鈦合金材料高溫氧化嚴(yán)重，為了提高其使用性能，可以在鈦合金材料表面涂覆Al2O3涂層，這樣也可以使鈦合金材料的耐腐蝕性和抗氧化性增強(qiáng)。
