高溫陶瓷146
特種陶瓷，又稱精細(xì)陶瓷，按其應(yīng)用功能分類，大體可分為高強(qiáng)度、耐高溫和復(fù)合結(jié)構(gòu)陶瓷及電工電子功能陶瓷兩大類。在陶瓷坯料中加入特別配方的無(wú)機(jī)材料，經(jīng)過(guò)1360度左右高溫?zé)Y(jié)成型，從而獲得穩(wěn)定可靠的防靜電性能，成為一種新型特種陶瓷，通常具有一種或多種功能，如：電、磁、光、熱、聲、化學(xué)、生物等功能；以及耦合功能，如壓電、熱電、電光、聲光、磁光等功能。
氧化鋁陶瓷是一種以氧化鋁（AL2O3）為主體的材料，用于厚膜集成電路。氧化鋁陶瓷有較好的傳導(dǎo)性、機(jī)械強(qiáng)度和耐高溫性。氧化鋁陶瓷是一種用途廣泛的陶瓷。因?yàn)槠鋬?yōu)越的性能，在現(xiàn)代社會(huì)的應(yīng)用已經(jīng)越來(lái)越廣泛，滿足于日用和特殊性能的需要。
氧化鋁陶瓷是一種以氧化鋁（AL2O3）為主體的材料，用于厚膜集成電路。
氧化鋁陶瓷有較好的傳導(dǎo)性、機(jī)械強(qiáng)度和耐高溫性。氧化鋁陶瓷是一種用途廣泛的陶瓷。因?yàn)槠鋬?yōu)越的性能，在現(xiàn)代社會(huì)的應(yīng)用已經(jīng)越來(lái)越廣泛，滿足于日用和特殊性能的需要。
高溫結(jié)構(gòu)陶瓷（high temperature structural ceramics），用于某種裝置、或設(shè)備、或結(jié)構(gòu)物中，能在高溫條件下承受靜態(tài)或動(dòng)態(tài)的機(jī)械負(fù)荷的陶瓷。具有高熔點(diǎn)，較高的高溫強(qiáng)度和較小的高溫蠕變性能，以及較好的耐熱震性、抗腐蝕、抗氧化和結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性等。高溫結(jié)構(gòu)陶瓷包括高溫氧化物和高溫非氧化物（或稱難熔化合物）兩大類。高溫結(jié)構(gòu)材料的出現(xiàn)，彌補(bǔ)了金屬材料在高溫是不耐氧化，易腐蝕的弱點(diǎn)。
氧化鋁陶瓷（人造剛玉）是一種極有前途的高溫結(jié)構(gòu)材料。它的熔點(diǎn)很高，可作耐火材料，如坩堝、高溫爐管等。利用氧化鋁硬度大的優(yōu)點(diǎn)，可以制造在實(shí)驗(yàn)室中使用的剛玉磨球機(jī)，用來(lái)研磨比它硬度小的材料。用高純度的原料，使用工藝，還可以使氧化鋁陶瓷變得透明，可制作高壓鈉燈的燈管。
陶瓷發(fā)熱體元件是將電熱體與陶瓷經(jīng)過(guò)高溫?zé)Y(jié)，固著在一起制成的一種發(fā)熱元件，能根據(jù)本體溫度的高低調(diào)節(jié)電阻大小，從而能將溫度恒定在設(shè)定值，不會(huì)過(guò)熱，具有節(jié)能、安全、壽命長(zhǎng)等特點(diǎn)。這種取暖器在工作時(shí)不發(fā)光，無(wú)明火、無(wú)氧耗、送風(fēng)柔和、具有自動(dòng)恒溫功能。PTC陶瓷取暖器輸出功率在800-1250瓦，可以隨意調(diào)節(jié)溫度，工作時(shí)無(wú)光耗，有自動(dòng)開(kāi)關(guān)裝置，高效節(jié)能，省電安全。目前PTC陶瓷取暖器用途大部分在家庭中的浴室暖風(fēng)機(jī)和一些小臥室供暖。目前雨季家考慮到冬季北方居室內(nèi)空氣比較干燥的特點(diǎn)，將臥室中供暖的一部分PTC陶瓷類取暖器與加濕器的功能結(jié)合在一起，推出加濕型取暖器，溫暖的熱風(fēng)伴隨著濕潤(rùn)的空氣一起吹出，讓人感到非常的舒適，而且?guī)缀鯖](méi)有任何的噪音?，F(xiàn)在隨著消費(fèi)者不斷提高的需求市場(chǎng)上衍生出了新穎的產(chǎn)品-壁爐式取暖器-模擬火焰、陶瓷供熱、產(chǎn)生暖風(fēng)，營(yíng)造出溫馨的歐美風(fēng)情（功率可達(dá)1800W）。新出品的一款PTC陶瓷取暖器外觀和普通油汀式取暖器形似，但采用搪瓷散熱片。特點(diǎn)是散熱體，外形較薄，有防護(hù)外罩，使用安全?，F(xiàn)在居室內(nèi)使用的一些比較的產(chǎn)品具有紅外線遙控，定時(shí)關(guān)機(jī)，跌倒自動(dòng)斷電和加溫等功能，可算是功能完備。
陶瓷關(guān)節(jié)加熱器由螺旋型電阻絲穿過(guò)專門(mén)設(shè)計(jì)的耐高溫陶瓷瓷磚，精密延伸構(gòu)成，可彎曲，漂亮的金屬外殼陶瓷纖維構(gòu)成隔熱層。形成有效的高溫度，高功率密度，帶形加熱器，且設(shè)計(jì)靈活便于安裝。
陶瓷發(fā)熱芯的電阻絲骨架
電子電器陶瓷特性：產(chǎn)品一致性好，高頻損耗小，絕緣性能強(qiáng),介電常數(shù)小，機(jī)械強(qiáng)度高，氣密性好，熱穩(wěn)定性化學(xué)穩(wěn)定性好。
吸水率低,冷熱急變好,強(qiáng)度高.
高耐磨、強(qiáng)度高、磨耗低、壽命長(zhǎng)、對(duì)物料無(wú)污染
特種陶瓷具有高強(qiáng)度，耐高溫，抗腐蝕，耐磨損，高絕緣等金屬和塑料無(wú)法比擬的特性。
氧化鋁陶瓷是一種以氧化鋁（AL2O3）為主體的材料，用于厚膜集成電路。氧化鋁陶瓷有較好的傳導(dǎo)性、機(jī)械強(qiáng)度和耐高溫性。需要注意的是需用超聲波進(jìn)行洗滌。氧化鋁陶瓷是一種用途廣泛的陶瓷。因?yàn)槠鋬?yōu)越的性能，在現(xiàn)代社會(huì)的應(yīng)用已經(jīng)越來(lái)越廣泛，滿足于日用和特殊性能的需要。氧化鋁陶瓷目前分為高純型與普通型兩種。高純型氧化鋁陶瓷系A(chǔ)l2O3含量在99．9%以上的陶瓷材料，由于其燒結(jié)溫度高達(dá)1650—1990℃，透射波長(zhǎng)為1～6μm，一般制成熔融玻璃以取代鉑坩堝：利用其透光性及可耐堿金屬腐蝕性用作鈉燈管；在電子工業(yè)中可用作集成電路基板與高頻絕緣材料。普通型氧化鋁陶瓷系按Al2O3含量不同分為99瓷、95瓷、90瓷、85瓷等品種，有時(shí)Al2O3含量在80%或75%者也劃為普通氧化鋁陶瓷系列。其中99氧化鋁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、陶瓷密封件及水閥片等；95氧化鋁瓷主要用作耐腐蝕、耐磨部件；85瓷中由于常摻入部分滑石，提高了電性能與機(jī)械強(qiáng)度，可與鉬、鈮、鉭等金屬封接，有的用作電真空裝置器件。
氧化鋁陶瓷目前分為高純型與普通型兩種。高純型氧化鋁陶瓷系A(chǔ)l2O3含量在99．9%以上的陶瓷材料，由于其燒結(jié)溫度高達(dá)1650—1990℃，透射波長(zhǎng)為1～6μm，一般制成熔融玻璃以取代鉑坩堝：利用其透光性及可耐堿金屬腐蝕性用作鈉燈管；在電子工業(yè)中可用作集成電路基板與高頻絕緣材料。普通型氧化鋁陶瓷系按Al2O3含量不同分為99瓷、95瓷、90瓷、85瓷等品種，有時(shí)Al2O3含量在80%或75%者也劃為普通氧化鋁陶瓷系列。其中99氧化鋁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、陶瓷密封件及水閥片等；95氧化鋁瓷主要用作耐腐蝕、耐磨部件；85瓷中由于常摻入部分滑石，提高了電性能與機(jī)械強(qiáng)度，可與鉬、鈮、鉭等金屬封接，有的用作電真空裝置器件。
氧化鋁陶瓷材料具有良好的絕緣性、不然、不銹、堅(jiān)固不易損壞，同時(shí)有著與其它有機(jī)材料和金屬材料同樣的優(yōu)良性質(zhì)。氧化鋁陶瓷的制作工序有煅燒、配料、細(xì)磨、成形、燒結(jié)這五道。
氧化鋁陶瓷具有很好的耐化學(xué)腐蝕性和熔融金屬性。它的耐熱性，具有熱膨脹系數(shù)小，機(jī)械強(qiáng)度大，熱傳導(dǎo)率好的特點(diǎn)，在硬度上也與剛玉相同，耐磨性與超硬的合金相匹敵。氧化鋁陶瓷在用途上可以是生物陶瓷，耐磨材料如耐磨陶瓷球及棒，機(jī)械零件如密封環(huán)閥門(mén)零件，高溫器件如高溫液體輸送管，電子器件如高壓開(kāi)關(guān)的管殼絕緣材料等等的用途。
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。
廣泛用于燃煤電廠、鋼鐵、冶煉、機(jī)械、煤炭、礦山、化工、水泥、港口碼頭等企業(yè)的輸煤、輸料系統(tǒng)、制粉系統(tǒng)、排灰、除塵系統(tǒng)等一切磨損大的機(jī)械設(shè)備上，均可根據(jù)不同的需求提供不同類型的產(chǎn)品
特種陶瓷不同的化學(xué)組成和組織結(jié)構(gòu)決定了它不同的特殊性質(zhì)和功能，如高強(qiáng)度、高硬度、高韌性、耐腐蝕、導(dǎo)電、絕緣、磁性、透光、半導(dǎo)體以及壓電、光電、電光、聲光、磁光等。由于性能特殊，這類陶瓷可作為工程結(jié)構(gòu)材料和功能材料應(yīng)用于機(jī)械、電子、化工、冶煉、能源、醫(yī)學(xué)、激光、核反應(yīng)、宇航等方面。
支柱絕緣子是一種特殊的絕緣控件，能夠在架空輸電線路中起到重要作用。早年間支柱絕緣子多用于電線桿，慢慢發(fā)展于高型高壓電線連接塔的一端掛了很多懸狀的絕緣體，它是為了增加爬電距離的，通常由硅膠或陶瓷制成，就叫絕緣子。絕緣子在架空輸電線路中起著兩個(gè)基本作用，即支撐導(dǎo)線和防止電流回地，這兩個(gè)作用必須得到，絕緣子不應(yīng)該由于環(huán)境和電負(fù)荷條件發(fā)生變化導(dǎo)致的各種機(jī)電應(yīng)力而失效，否則絕緣子就不會(huì)產(chǎn)生重大的作用，就會(huì)損害整條線路的使用和運(yùn)行壽命。
結(jié)構(gòu)陶瓷具有優(yōu)越的強(qiáng)度、硬度、絕緣性、熱傳導(dǎo)、耐高溫、耐氧化、耐腐蝕、耐磨耗、高溫強(qiáng)度等特色，因此，在非常嚴(yán)苛的環(huán)境或工程應(yīng)用條件下，所展現(xiàn)的高穩(wěn)定性與優(yōu)異的機(jī)械性能，在材料工業(yè)上已倍受矚目，其使用范圍亦日漸擴(kuò)大。而全球及國(guó)內(nèi)業(yè)界對(duì)于高精密度、高耐磨耗、高可靠度機(jī)械零組件或電子元件的要求日趨嚴(yán)格，因而陶瓷產(chǎn)品的需求相當(dāng)受重視，其市場(chǎng)成長(zhǎng)率也頗可觀。
結(jié)構(gòu)陶瓷
在材料中，有一類叫結(jié)構(gòu)材料主要制利用其強(qiáng)度、硬度韌性等機(jī)械性能制成的各種材料。金屬作為結(jié)構(gòu)材料，一直被廣泛使用。但是，由于金屬易受腐蝕，在高溫時(shí)不耐氧化，不適合在高溫時(shí)使用。高溫結(jié)構(gòu)材料的出現(xiàn)，彌補(bǔ)了金屬材料的弱點(diǎn)。這類材料具有能經(jīng)受高溫、不怕氧化、耐酸堿腐蝕、硬度大、耐磨損、密度小等優(yōu)點(diǎn)，作為高溫結(jié)構(gòu)材料，非常適合。
| Name | Unit | Alumina | Zirconia | ||
| Content | % | ≥95 | ≥99 | ≥99.7 | ≥94 |
| Density | g/cm3 | 3.65 | 3.8 | 3.9 | 6 |
| Hardness(Hv0.5) | GPa | 13.1 | 15 | 17.1 | 13.2 |
| flexural strength | MPa≥ | 340 | 310 | 370 | 1000 |
| Elasticity | GPa | 300 | 330 | 350 | 200 |
| Poisson's ratio | 0.23 | 0.23 | 0.23 | 0.30 | |
| Max Tem. | °C≥ | 1400 | 1750 | 1800 | 1050 |
| Heat expansion | ×10-6/°C(40-800°C) | 7.8 | 8 | 8 | 11 |
| Thermo conductivity | W/m·K(20°C) | 22 | 28 | 31 | 2.6 |
| Thermal Resistance | °C | 200 | 200 | 230 | 300 |
| dielectric strength | V/m | 15×106 | 15×106 | 15×106 | 11×106 |
| dielectric phase angle | ×10-4 | 4 | 2 | 1 | 16 |
| (1MHz) | |||||
| SIC(1MHz) | 9.2 | 9.8 | 9.9 | 33 | |
| Nitric Acid | WT Loss mg/cm2/day≤ | 0.12 | 0.1 | 0.05 | ≠0 |
| (60%)90°C | |||||
| Sodium hudroxide | WT Loss mg/cm2/day≤ | 0.53 | 0.26 | 0.04 | 0.08 |
| (30%)80°C | |||||
| Material | Unit | Steatite ceramics | 95% alumina ceramics | 99.5% alumina ceramics |
| Density | G/cm3 | 2.7 | 3.65 | 3.85 |
| Highest application temperature | °C | 1100 | 1500 | 1800 |
| Bending strength | Mpa | 150 | 300 | 340 |
| Compressive strength | Mpa | 900 | 3400 | 3600 |
| Hardness | HV0.5 | 800 | 1800 | 2000 |
| Insulation breakdown strength | KV/mm | 10 | 15-18 | 18 |
| Processing technology | ||||
| Process range (mm) | ||||
| Outside Diameter | 1---300 | |||
| Inside Diameter | 0.5---300 | |||
| Length | 0.5---1200 | |||
| Accuracy of working (mm) | ||||
| Perpendicularity | 0.01 | |||
| Concentricity | 0.01 | |||
| Roundness | 0.005 | |||
| Straightness | 0.005 | |||
| Parallelism | 0.01 | |||
| Planeness | 0.005 | |||
| Roughness | 0.05 | |||
| Fit clearance | 0.005 | |||
