氧化铝陶瓷机械强度高,可用作机械结构件;电阻率高,电绝缘性能好,可制成基板、管座、电路外壳等;硬度高,可制作刀具、磨轮、磨料、拉丝模、挤压模、轴承等;熔点高,抗腐蚀性好,可用作炉管、坩埚、纤维、热电偶保护管等;化学稳定性优良,可制成纯金属和单晶生长的坩埚、人体关节、人工骨等;还可以制成透光材料,制造钠蒸汽灯管、微波整流罩、红外窗口、激光振荡原件等;也可用作太阳能电池材料和蓄电池材料。
99.5%氧化铝采用高纯氧化铝材料和一系列相关严格工艺保证,性能更加优越。相对于99%氧化铝和95%氧化铝,致密度更高,达到3.90 g/cm3,弯曲强度更高,主晶相高含量显示出来的优势更加明显,硬度HV10达到1800以上,最高使用温度更高,可以达到1800°C以上;综上,高的纯度带来了更高的性能表现,适合用于条件苛刻、性能要求更高的零部件。
99%氧化铝采用高纯氧化铝材料和相应的制备工艺,相对于95%氧化铝具有致密度和显微结构的优势,体现在性能上具有适宜的性价比。密度3.85g/cm3,弯曲强度适中,硬度适中,具有氧化铝陶瓷材料的本征优势,最高使用温度可以达到1750°C,硬度HV10达到1600;综上,99%氧化铝拥有比95%氧化铝更高性能,但是成本相对于99.7%氧化铝有很大的降低,适用于性能要求较高,价格适中的零部件。
95%氧化铝陶瓷采用纯的氧化铝材料和多样化的制备工艺,在保证氧化铝陶瓷本征特性的同时,不断地降低制造成本,在三者中拥有最低的材料成本,由此相对于其他两种高纯材料,其性能指标有所下降,致密度略低,密度3.65g/cm3,致密度降低导致相应的性能指标有所降低,但是仍然具有氧化铝陶瓷的所有优异性能,适合于应用氧化铝陶瓷的特征优势,适用场合一般的零部件。
氧化铝(Al2O3)陶瓷性能指标 |
项目 |
名称 |
99.5% |
99% |
95% |
力学性能 |
颜色 |
透浅黄色 |
浅黄色 |
白色 |
密度, g/cm3 |
3.90 |
3.85 |
3.60 |
弯曲强度, MPa |
370 |
310 |
300 |
抗压强度,MPa |
2,500 |
2,200 |
2,300 |
弹性模量,GPa |
390 |
340 |
320 |
断裂韧性,MPam1/2 |
4 |
3~4 |
3~4 |
韦伯系数,m |
12 |
12 |
12 |
维氏硬度,HV10 |
1,800 |
1,600 |
1,400 |
热学性能 |
线膨胀系数,10-6℃-1 |
7~8 |
7~8 |
7~8 |
热导率,W/m·K |
32 |
29 |
20 |
抗热冲击温度(水冷却)∆T,°C |
280 |
200 |
250 |
最高使用温度,°C |
1,800 |
1,700 |
1,500 |
电学性能 |
体积电阻,20℃,Ω·cm |
>1014 |
>1014 |
>1014 |
介电强度,V/m |
15×106 |
15×106 |
15×106 |
介电常数,εr |
10 |
10 |
9 |
介电损耗角,20℃,tanδ |
0.0001 |
0.0002 |
0.0004 |
耐腐蚀性能 |
硝酸,浓度60%,90℃, |
Weight loss mg/cm2/day
|
0.05 |
0.1 |
0.1 |
硫酸,浓度95%,95℃ |
0.05 |
0.34 |
0.3 |
|