氧化铝的用途有哪些?
高纯氧化铝,作为一种新型高纯材料,其作用日趋扩大。高纯氧化铝呈白色微粉,粒度均匀,易于分散,化学性能也很稳定,高温收缩性能也适中,具有良好的烧结性能转化率,是生产耐热、耐磨、耐腐产品的基本原料。高纯氧化铝的用途还在于用于透光性氧化铝烧结体、荧光体用载体、 特种气体用添加剂等等许多方面,适用范围可以说是十分的广泛。
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蓝宝石的应用
蓝宝石(Sapphire)是一种氧化铝(α-Al2O3)的单晶,又称为刚玉。蓝宝石作为一种重要的技术晶体,已被广泛地应用于科学技术、国防与民用工业的许多领域。
蓝宝石晶体具有优异的光学性能、机械性能和化学稳定性,强度高、硬度大、耐冲刷,可在接近2000℃高温的恶劣条件下工作 。蓝宝石晶体具有独特的晶格结构、优异的力学性能、良好的热学性能。
蓝宝石晶体的主要用途:
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从功能方面看,高纯氧化铝具有电学、光学、化学、生物、吸声、热学、力学等多种功能,主要应用领域如下:
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高纯纳米氧化铝精细陶瓷的应用:以纳米氧化铝为主要原料制得的纳米氧化铝精细陶瓷,因具有多种功能,在高科技术领域及许多行业中已得到应用:
(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方法有厚膜印刷法、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:由多晶不透明的高纯纳米氧化铝(VK-L100G,99.999%)所形成的纳米氧化铝透明体,应用于高压钠灯发光管,照明效率为水银灯的两倍,从而开拓了提高照明效率的新途径。透明高纯纳米氧化铝精细陶瓷不仅能透光,而且具有耐高温、耐腐蚀、高绝缘、高强度、介质损耗小等性能,是一种优良的光学陶瓷,还可作微波炉窗等。
(3)纳米氧化铝陶瓷传感器:用高纯纳米氧化铝(VK-L100G)陶瓷的晶粒、晶界、气孔等结构特征和特性作敏感元件,用于高温和含腐蚀性气体的环境中,使检测、控制的信息准确而迅速。从应用的类型看,有温度、气体、温度等传感器。
高纯氧化铝多晶作为生物功能材料并应用于人体是1969年,高纯氧化铝精细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使用多晶高纯纳米氧化铝制作人造牙和人造骨,医学用材料主要是高纯纳米氧化铝,用于牙根、关节,纳米氧化铝精细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,高纯纳米氧化铝是用得最多的一种。
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℃)。人们在利用这些特性的同时,又开发了Al2O3~TiO2,Al2O3-ZrO2系陶瓷,以改善纳米氧化铝陶瓷刀具的韧性和耐热冲击性,Al2O3的粒度组成在烧结过程中纳米氧化铝晶粒度的控制是决定刀具质量的重要环节,若采用高温等静压烧结(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提高到900~1000MPa,适应高速切削的需要。
以上可见,高纯氧化铝作为一种新型高纯材料,在近年来发展尤为迅速,用途也更加广泛。