納米氧化鋁在精細(xì)陶瓷中的應(yīng)用
從結(jié)構(gòu)陶瓷的角度看,納米氧化鋁精細(xì)陶瓷可分為耐磨部件、結(jié)構(gòu)部件、耐火部件、載體、耐酸部件、緣部件等等。
從功能方面看,納米氧化鋁具有電學(xué)、光學(xué)、化學(xué)、生物、吸聲、熱學(xué)、力學(xué)等多種功能。
表1納米氧化鋁(ZT-L05C)精細(xì)陶瓷的功能
功能應(yīng)用
集成電路基片、封裝、火花塞、Na-S電池固體電解質(zhì)、傳感器。
光學(xué)功能高壓鈉蒸氣燈發(fā)光管、激光器材料。
化學(xué)功能控制化學(xué)反應(yīng),凈化排出氣體,催化劑載體、耐腐蝕材料、固酶載體。
生物體功能人工骨骼,人工牙根
熱學(xué)功能耐熱,隔熱結(jié)構(gòu)材料
力學(xué)功能研磨材料、切削材料,軸承、精密機(jī)械零部件。
二、納米氧化鋁(ZT-L05C)精細(xì)陶瓷的應(yīng)用
以納米氧化鋁(ZT-L05C)為主要原料制得的納米氧化鋁精細(xì)陶瓷,因具有多種功能,在高科技術(shù)優(yōu)先域及許多行業(yè)中已得到應(yīng)用,本文簡要介紹如下:
1、在電子工業(yè)中的應(yīng)用
(1)多芯片式封裝用陶瓷多層基板:封裝用的納米氧化鋁陶瓷多層基板的制造方法有厚膜印刷法、生坯疊片法、生坯印刷法、厚薄膜混合法等四種。
(2)高壓鈉燈發(fā)光管:由多晶不透明的納米氧化鋁所形成的納米氧化鋁透明體,應(yīng)用于高壓鈉燈發(fā)光管,照明效率為水銀燈的兩倍,從而開拓了提高照明效率的新途徑。透明納米氧化鋁精細(xì)陶瓷不僅能透光,而且具有耐高溫、耐腐蝕、高緣、高強(qiáng)度、本文來自于華夏陶瓷網(wǎng)介質(zhì)損耗小等性能,是一種優(yōu)良的光學(xué)陶瓷,還可作微波爐窗等。
(3)納米氧化鋁陶瓷傳感器:用納米氧化鋁陶瓷的晶粒、晶界、氣孔等結(jié)構(gòu)特征和特性作敏感元件,用于高溫和含腐蝕性氣體的環(huán)境中,使檢測、控制的信息準(zhǔn)確而迅速。從應(yīng)用的類型看,有溫度、氣體、溫度等傳感器。
2、生物納米氧化鋁(ZT-L05C)陶瓷
納米氧化鋁多晶作為生物功能材料并應(yīng)用于人體是1969年,納米氧化鋁精細(xì)陶瓷用于醫(yī)學(xué)工程的有單晶體和燒結(jié)的多晶體兩種。現(xiàn)在,美國、西德、瑞士和荷蘭都在廣泛地使用多晶納米氧化鋁制作人造牙和人造骨,醫(yī)學(xué)用材料主要是納米氧化鋁,用于牙根、關(guān)節(jié),納米氧化鋁精細(xì)陶瓷與人體組織液的接觸角是接近人體牙的材料。迄今用于醫(yī)學(xué)工程中的生物陶瓷有20余種,納米氧化鋁是用得較多的一種。
3、納米氧化鋁(ZT-L05C)陶瓷刀具
納米氧化鋁的硬度(Hr)為2700~3000,楊氏模量(kg/mm2)35000~41000。導(dǎo)熱系數(shù)0.75~1.35×103J/m?h?℃,熱膨脹系數(shù)8.5×10-6/℃(室溫~1000℃)。人們?cè)诶眠@些特性的同時(shí),又開發(fā)了Al2O3~TiO2,Al2O3-ZrO2系陶瓷,以改善納米氧化鋁陶瓷刀具的韌性和耐熱沖擊性,適應(yīng)高速切削的需要。
Al2O3的粒度組成在燒結(jié)過程中納米氧化鋁晶粒度的控制是決定刀具質(zhì)量的重要環(huán)節(jié),若采用高溫等靜壓燒結(jié)(HIP),可使晶粒度為0.3~0.5微米。納米氧化鋁刀具的抗折強(qiáng)度可提高到900~1000MPa。
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