特种陶瓷第一讲氧化铝陶瓷

1、1特种陶瓷2特种陶瓷主要参考文献：主要参考文献：1.毕见强毕见强. 特种陶瓷工艺与性能特种陶瓷工艺与性能.哈尔滨哈尔滨:哈尔滨工业大学出哈尔滨工业大学出版社版社,2008.2. 李世普特种陶瓷工艺学武汉：武汉理工大学出版社，李世普特种陶瓷工艺学武汉：武汉理工大学出版社，2003.3. 刘维良先进陶瓷工艺学武汉：武汉理工大学出版社，刘维良先进陶瓷工艺学武汉：武汉理工大学出版社，2004.4. 肖汉宁等编著高性能结构陶瓷及其应用北京：化学肖汉宁等编著高性能结构陶瓷及其应用北京：化学工业出版社工业出版社,2006.5. 张玉军等编著结构陶瓷材料及其应用北京：化学工张玉军等编著结构陶瓷材料及其应用北京

2、：化学工业出版社业出版社,2005.6. 樊新民等编著工程陶瓷及其应用北京：机械工业出樊新民等编著工程陶瓷及其应用北京：机械工业出版社版社,2006.3绪绪 论论一、一、特种陶瓷的概念特种陶瓷的概念二、二、特种陶瓷的分类特种陶瓷的分类三、三、特种陶瓷的特性与应用特种陶瓷的特性与应用四、特种陶瓷与传统陶瓷的区别四、特种陶瓷与传统陶瓷的区别五、五、国外特种陶瓷研究动向国外特种陶瓷研究动向六、六、国内特种陶瓷发展现状国内特种陶瓷发展现状七、七、国内外主要差距国内外主要差距八、八、特种陶瓷产品的发展趋势特种陶瓷产品的发展趋势4一、特种陶瓷的概念一、特种陶瓷的概念 特种陶瓷是有别于日用陶瓷、建筑陶瓷、卫

3、生陶瓷等传统特种陶瓷是有别于日用陶瓷、建筑陶瓷、卫生陶瓷等传统陶瓷的一类新型陶瓷的总称。它主要是指以高纯度人工合成的陶瓷的一类新型陶瓷的总称。它主要是指以高纯度人工合成的无机化合物为原料，采用现代材料工艺制备的、具有独特和优无机化合物为原料，采用现代材料工艺制备的、具有独特和优异性能的陶瓷材料。特种陶瓷属新材料领域，是国家异性能的陶瓷材料。特种陶瓷属新材料领域，是国家“十一五十一五”发展规划中重点发展的项目。在国家高技术研究计划（发展规划中重点发展的项目。在国家高技术研究计划（863计划）计划）和国家重点新产品推广计划中都有不少特种陶瓷的项目和产品。和国家重点新产品推广计划中都有不少特种陶瓷的

4、项目和产品。 关于特种陶瓷的定义，可作如下定义：关于特种陶瓷的定义，可作如下定义：采用高度采用高度精选过的原料，具有能精确控制的化学组成，按照精选过的原料，具有能精确控制的化学组成，按照便于进行结构设计及控制制造的方法进行制造、加便于进行结构设计及控制制造的方法进行制造、加工的，具有优异特性的陶瓷。工的，具有优异特性的陶瓷。5n世界各国以及国内人士对特种陶瓷的称谓不一，说法世界各国以及国内人士对特种陶瓷的称谓不一，说法众多：众多：n英国人认为英国人认为“技术陶瓷（技术陶瓷（technology ceramics）较较为适当为适当”；美国人常称作；美国人常称作“高级陶瓷或近代陶瓷高级陶瓷或近代陶

5、瓷（advanced ceramics）”、“高效陶瓷高效陶瓷”（high performance ceramics）；）；日本人则常以日本人则常以“精细陶精细陶瓷瓷”（fine ceramics）或或“新型陶瓷新型陶瓷”（new ceramics）命之。命之。n我国虽然有人将其称作我国虽然有人将其称作“工业陶瓷工业陶瓷”（industrial ceramics）,但仍以称但仍以称“特种陶瓷（特种陶瓷（special ceramics）”者居多。者居多。6二、特种陶瓷的分类二、特种陶瓷的分类按特性分：n结构陶瓷：主要利用陶瓷材料的耐高温、耐腐蚀、耐磨损及化学性质稳定等特点。n功能陶瓷：利用某些

6、陶瓷材料所具有的特殊电、磁、热、光、生物等性能。n陶瓷基复合材料：通过材料设计的方法来改善单组份陶瓷的性能或取得多组份材料性能互补的优势，扩大其应用范围。7按材质分：n氧化物陶瓷：氧化铝、氧化锆、氧化硅、氧化钛、氧化锌n碳化物陶瓷：碳化硅、碳化钛、碳化钨n氮化物陶瓷：氮化硅、氮化铝、氮化硼n硼化物陶瓷：二硼化钛、二硼化锆n硅化物陶瓷：二硅化钼8按用途分：按用途分：n电子陶瓷：陶瓷电容、电阻、电感、基板、封装用陶瓷，超导陶瓷、绝缘陶瓷n热陶瓷：发热陶瓷、导热陶瓷、隔热陶瓷n耐磨陶瓷：陶瓷轴承、密封件、研磨体、内衬n光陶瓷：透明陶瓷、光导纤维、激光陶瓷n敏感陶瓷：热敏、压敏、气敏、光敏陶瓷n核陶瓷

7、：核燃料（氧化铀）、核保护（含硼陶瓷）n化学陶瓷：耐酸陶瓷、耐碱陶瓷、过滤、催化用陶瓷91、结构陶瓷高温结构陶瓷高温结构陶瓷：发动机用陶瓷、高级耐火材料、喷嘴、陶瓷换热器高硬耐磨陶瓷高硬耐磨陶瓷：陶瓷刀具、磨料磨具、陶瓷密封件、陶瓷轴承、研磨体生物结构陶瓷生物结构陶瓷：人工齿、人工骨10112 2、功能陶瓷、功能陶瓷电子陶瓷电子陶瓷：陶瓷电容器、压电陶瓷、铁电陶瓷、电介质陶瓷、半导体陶瓷、超导陶瓷磁性陶瓷磁性陶瓷：铁氧体、磁记录材料、磁泡材料、永磁材料光学光学( (电电) )陶瓷陶瓷：红外窗口材料、光敏陶瓷、光电陶瓷、光导纤维12陶瓷传感器陶瓷传感器：热敏陶瓷、压敏陶瓷、湿敏陶瓷、气敏陶瓷、光

8、敏陶瓷能源陶瓷能源陶瓷：核反应堆用陶瓷、太阳能材料、红外辐射陶瓷、隔热保温材料化学陶瓷化学陶瓷：催化剂载体、分子筛、耐酸陶瓷生物陶瓷生物陶瓷：生物活性陶瓷、人工心脏13多层电子封装多层电子封装14电子陶瓷片式器件（电容、电感、电阻）电子陶瓷片式器件（电容、电感、电阻）153、陶瓷基复合材料颗粒弥散强化颗粒弥散强化：SiCp/Si3N4, ZrO2p/Al2O3晶须强化晶须强化：SiCw/Al2O3纤维强化纤维强化：Cf/SiC, Cf/C复合材料应用应用：陶瓷刀具，发动机零部件，飞机刹车片，火箭喷管，航天飞机烧蚀材料16火箭喷管C/C刹车盘17 种种 类类 材材 料料 氧氧 化化 物物 系系A

9、l2O3，MgO，ZrO2，SiO2，BeO等等非非氧氧化化物物系系碳碳 化化 物物SiC，TiC，B4C，WC，ZrC等等氮氮 化化 物物Si3N4，AlN，BN，TiN，ZrN等等硼硼 化化 物物ZrB2， TiB2， WB，LaB6等等硅硅 化化 物物MoSi2氟氟 化化 物物CaF2，BaF2，MgF2硫硫 化化 物物ZnS，TiS2，MxMo6S8（M=Pb, Cu, Gd）碳和石墨碳和石墨C表表1 结构陶瓷的分类结构陶瓷的分类18分分类类功能陶瓷功能陶瓷典典 型型 材材 料料主要用途主要用途电功电功能陶能陶瓷瓷绝缘陶瓷绝缘陶瓷Al2O3、BeO、MgO、AlN、SiC集成电路基片、

10、封装陶瓷、高频绝缘陶瓷集成电路基片、封装陶瓷、高频绝缘陶瓷介电陶瓷介电陶瓷TiO2、La2Ti2O7、Ba2Ti9O20陶瓷电容器、微波陶瓷陶瓷电容器、微波陶瓷铁电陶瓷铁电陶瓷BaTiO3、SrTiO3陶瓷电容器陶瓷电容器压电陶瓷压电陶瓷PZT、PT、LNN(PbBa)NaNb5O15超声换能器、谐振器、滤波器、压电点火、超声换能器、谐振器、滤波器、压电点火、压电电动机、表面波延迟元件压电电动机、表面波延迟元件半导体陶瓷半导体陶瓷PTC(Ba-Sr-Pb)TiO3 、 NTC(Mn、Co、Ni、Fe、LaCrO3)、CTR(V2O5 )温度补偿和自控加热元件等温度传感器、温度补偿和自控加热元件

11、等温度传感器、温度补偿器等热传感元件、防火灾传感器温度补偿器等热传感元件、防火灾传感器等等ZnO压敏电阻压敏电阻浪涌电流吸收器、噪声消除、避雷器浪涌电流吸收器、噪声消除、避雷器SiC发热体发热体电炉、小型电热器等电炉、小型电热器等快离子导体快离子导体陶瓷陶瓷-Al2O3、ZrO2钠钠-硫电池固体电介质、氧传感器陶瓷硫电池固体电介质、氧传感器陶瓷高温超导陶高温超导陶瓷瓷La-Ba-Cu-O、Y-Ba-Cu-O、Bi-Sr-Ca-Cu-O、Ti-Ba-Ca-Cu-O超导材料超导材料表表2 功能陶瓷的分类功能陶瓷的分类19分分 类类 功功 能能 陶陶 瓷瓷 典典 型型 材材 料料 主主 要要 用用

12、途途磁磁 功功能能 陶陶瓷瓷软磁铁氧体软磁铁氧体Mn-Zn、Cu-Zn、Ni-Zn、Cu-Zn-Mg电视机、收录机的电视机、收录机的磁芯，记录磁头、磁芯，记录磁头、温度传感器，计算温度传感器，计算机电源磁芯、电波机电源磁芯、电波吸收体吸收体硬磁铁氧体硬磁铁氧体Ba、Sr铁氧体铁氧体铁氧体磁石铁氧体磁石记忆用铁氧体记忆用铁氧体Li、Mn、Ni、Mg、Zn与铁形成的尖与铁形成的尖晶石型晶石型计算机磁芯计算机磁芯光光功功能能陶陶瓷瓷透明透明Al2O3陶瓷陶瓷Al2O3高压钠灯高压钠灯透明透明MgO陶瓷陶瓷MgO照明或特殊灯管，照明或特殊灯管，红外输出窗材料红外输出窗材料透明透明Y2O3-ThO2陶陶

13、瓷瓷Y2O3ThO2激光元件激光元件透明铁电陶瓷透明铁电陶瓷PLZT光存储元件、视频光存储元件、视频显示和存储系统，显示和存储系统，光开关、光阀等光开关、光阀等20分类分类功能陶瓷功能陶瓷 典典 型型 材材 料料 主主 要要 用用 途途生生物物及及化化学学功功能能陶陶瓷瓷湿敏陶瓷湿敏陶瓷MgCr2O4-TiO2、ZnO-Cr2O3、Fe3O4等等工业湿度检测、烹饪工业湿度检测、烹饪控制元件控制元件气敏陶瓷气敏陶瓷SnO2、-Fe2O3、ZrO2、TiO2、ZnO等等汽车传感器、气体泄汽车传感器、气体泄漏报警，各类气体检漏报警，各类气体检测测载体用陶载体用陶瓷瓷堇青石瓷、堇青石瓷、Al2O3瓷、

14、瓷、SiO2-Al2O3瓷等瓷等汽车尾气催化载体、汽车尾气催化载体、化工用催化载体、酵化工用催化载体、酵素固定载体素固定载体催化用陶催化用陶瓷瓷沸石、过渡金属氧化沸石、过渡金属氧化物物接触分解反应催化、接触分解反应催化、排气净化催化排气净化催化生物陶瓷生物陶瓷Al2O3、Ca5(F、Cl)P3O12人造牙齿、关节骨等人造牙齿、关节骨等21三、特种陶瓷的特性与应用三、特种陶瓷的特性与应用 特种陶瓷，由于不同的化学组分和显特种陶瓷，由于不同的化学组分和显微结构而决定其具有不同的特殊性质和功微结构而决定其具有不同的特殊性质和功能，如高强、高硬、耐温、耐腐、绝缘、能，如高强、高硬、耐温、耐腐、绝缘、导

15、电和各种电、磁、光及生物相容性等，导电和各种电、磁、光及生物相容性等，陶瓷材料的这些性能，可以广泛用于机械、陶瓷材料的这些性能，可以广泛用于机械、电子、宇航、医学工程等各个方面，成为电子、宇航、医学工程等各个方面，成为近代尖端科学技术的重要组成部分。近代尖端科学技术的重要组成部分。 特种陶瓷的主要特性和应用见表特种陶瓷的主要特性和应用见表3。22领域领域 特特 性性 应应 用用光、光、电、电、磁磁学学功功能能领领域域电电子子陶陶瓷瓷高绝缘性高绝缘性集成电路组件，集成电路衬底，散热性绝缘衬底集成电路组件，集成电路衬底，散热性绝缘衬底铁电性、介电铁电性、介电性性图像存储元件，电光偏振光元件，高容量

16、电容器图像存储元件，电光偏振光元件，高容量电容器压电性压电性振子，点火元件，滤波器，压电变压器，超声波元振子，点火元件，滤波器，压电变压器，超声波元件，电子引燃器，弹性表面波元件，电子钟表件，电子引燃器，弹性表面波元件，电子钟表热电性热电性红外检测元件，自计式温度计，探测器，新型武器红外检测元件，自计式温度计，探测器，新型武器电子放射性电子放射性阴极射线管电子枪热阴极，热电子装置，电子显微阴极射线管电子枪热阴极，热电子装置，电子显微镜，电子束焊机，超大规模集成电路电子束绘画仪镜，电子束焊机，超大规模集成电路电子束绘画仪半导性、传感半导性、传感性性电阻发热体（高温电炉），湿度传感器，热敏电阻电阻

17、发热体（高温电炉），湿度传感器，热敏电阻（温度控制器），压力传感器，稳压元件（非线性（温度控制器），压力传感器，稳压元件（非线性电阻），自控系统电阻发热元件（电子恒温器，被电阻），自控系统电阻发热元件（电子恒温器，被褥干燥器，头发干燥器），气体传感器（气体泄漏褥干燥器，头发干燥器），气体传感器（气体泄漏报警器）报警器）离子导电性离子导电性氧量传感器（汽车发动机空气氧量传感器（汽车发动机空气燃料比控制器），燃料比控制器），高炉的控制，钠硫电池（功率平衡用）高炉的控制，钠硫电池（功率平衡用）表表3 特种陶瓷的特性与应用特种陶瓷的特性与应用23 领领 域域 特特 性性 应应 用用光、光、电、电、磁磁

18、学学功功能能领领域域光光电电陶陶瓷瓷荧光性荧光性荧光体，彩色电视显像管材料荧光体，彩色电视显像管材料偏振光性偏振光性电光偏振光元件电光偏振光元件光电性光电性光电变换元件光电变换元件光光陶陶瓷瓷透光性透光性耐高温耐蚀透光性（高压钠灯灯管），耐高温耐蚀透光性（高压钠灯灯管），窑炉观察窗，原子能反应堆窗口，半导窑炉观察窗，原子能反应堆窗口，半导性透可见光性（光改变色玻璃）性透可见光性（光改变色玻璃）光反射性光反射性耐高温金属特性耐高温金属特性反射红外性反射红外性透过可见光，反射红外线特性（节能型透过可见光，反射红外线特性（节能型窗玻璃）窗玻璃）导光性导光性通信用光纤，光通信光缆，胃摄像机，通信用光纤

19、，光通信光缆，胃摄像机，光能传输纤维光能传输纤维磁 性磁 性陶陶 瓷瓷软磁性、硬软磁性、硬磁性磁性电脑存储元件，变压器磁芯，磁带，磁电脑存储元件，变压器磁芯，磁带，磁盘，橡胶磁铁，立体声拾音器，磁头，盘，橡胶磁铁，立体声拾音器，磁头，现金支付信用卡，冷藏库气密磁门现金支付信用卡，冷藏库气密磁门24领领 域域 特特 性性 应应 用用热学热学功能功能领域领域传热性传热性集成电路绝缘（散热）衬底集成电路绝缘（散热）衬底绝热性绝热性耐热绝热体，轻质绝热体，不燃壁材，节能型炉耐热绝热体，轻质绝热体，不燃壁材，节能型炉耐高温性耐高温性耐高温结构材料，高温炉，核聚变反应堆材料，原子耐高温结构材料，高温炉，核

20、聚变反应堆材料，原子能反应堆材料能反应堆材料机机械械功功能能领领域域高强度、耐磨性、高强度、耐磨性、非膨胀收缩性非膨胀收缩性超高精度全陶瓷车床，机床，测量机械，拉丝模超高精度全陶瓷车床，机床，测量机械，拉丝模高强度、耐高温高强度、耐高温性性高性能高效汽车发动机，燃气轮机叶片，柴油机，高性能高效汽车发动机，燃气轮机叶片，柴油机，Sterling发动机，航天飞机表面瓦发动机，航天飞机表面瓦高比强度性高比强度性汽车零件，人造卫星机体，火箭机体，飞机机体汽车零件，人造卫星机体，火箭机体，飞机机体高模量高模量高尔夫球棒，长柄，网球拍，撑杆跳高撑杆，钓鱼竿，高尔夫球棒，长柄，网球拍，撑杆跳高撑杆，钓鱼竿，

21、各种弹簧材料各种弹簧材料超硬性超硬性研磨材料，切削工具，磨削材料研磨材料，切削工具，磨削材料润滑性润滑性轴承材料，高温润滑材料轴承材料，高温润滑材料生物生物化学化学功能功能领域领域骨亲和性骨亲和性人工骨，人造牙根，人造关节人工骨，人造牙根，人造关节载体性载体性固定酶载体，催化剂载体，生物化学反应控制装置固定酶载体，催化剂载体，生物化学反应控制装置耐蚀性耐蚀性理化仪器，化工陶瓷，化学装置内衬，原子能有关材理化仪器，化工陶瓷，化学装置内衬，原子能有关材料料催化性催化性水煤气反应催化剂，耐热催化剂，化学用催化剂水煤气反应催化剂，耐热催化剂，化学用催化剂25四、特种陶瓷与传统陶瓷的区别四、特种陶瓷与传

22、统陶瓷的区别n1、原料n在原料上，突破了传统陶瓷以粘土为主要原料的界限，代之以“高度精选的原料”。n2、成分n在成分上，传统陶瓷的组成主要由粘土的组成决定，所以不同产地的陶瓷有不同的质地。特种陶瓷的原料一般是纯化合物，因此其成分由人工配比而非由原料产地决定。26n3、制备工艺n传统陶瓷：以窑炉为主要生产手段。n特种陶瓷：广泛采用诸如真空烧结，保护气氛烧结，热压、热等静压等先进手段。n4、性能n与传统陶瓷相比，特种陶瓷具有不同的特殊性能，如高强度、高硬度、耐酸蚀以及在磁、电、光、声、生物工程等各方面具有特殊性能。27五、国外特种陶瓷研究动向五、国外特种陶瓷研究动向n 国外特种陶瓷的开发研究始于国

23、外特种陶瓷的开发研究始于20世纪的世纪的20年代，年代，据报道，据报道，1924年德国科学家鲁夫在年德国科学家鲁夫在2000 左右成功左右成功地烧制了一块洁白如玉、坚硬的陶瓷地烧制了一块洁白如玉、坚硬的陶瓷世界上第一世界上第一块纯氧化铝陶瓷。其硬度在当时仅次于金刚石，机械块纯氧化铝陶瓷。其硬度在当时仅次于金刚石，机械强度、耐化学腐蚀性、电绝缘性等性能均非常好。它强度、耐化学腐蚀性、电绝缘性等性能均非常好。它的诞生标志着特种陶瓷新时代的开始。的诞生标志着特种陶瓷新时代的开始。28n据有关统计资料显示：据有关统计资料显示：2006年，全球使用特种陶瓷的量达年，全球使用特种陶瓷的量达800多亿美元，

24、且平均每年以多亿美元，且平均每年以15%-20%的速度增长。的速度增长。据预据预测，到测，到2010年，世界特种陶瓷市场的销售额可望达到年，世界特种陶瓷市场的销售额可望达到1500亿美元左右。亿美元左右。美国与日本在特种陶瓷方面的研究与开发遥美国与日本在特种陶瓷方面的研究与开发遥遥领先于世界上其他国家，其特种陶瓷的销售量也逐年增遥领先于世界上其他国家，其特种陶瓷的销售量也逐年增加。加。 n据有关媒体报道的统计资料显示：据有关媒体报道的统计资料显示：1980年年美国美国特种陶瓷市特种陶瓷市场规模仅为场规模仅为5.56亿美元，亿美元，1990年达到了年达到了21.96亿美元，亿美元，2000年高达

25、年高达51.25亿美元。亿美元。20年间增长了近年间增长了近10倍倍。日本日本的特种陶的特种陶瓷市场同样得到了飞速发展，瓷市场同样得到了飞速发展，1980年为年为6950亿日元，亿日元，1990年达年达25263亿日元，亿日元，2000年高达年高达61261亿日元，亿日元，20年间增长年间增长了近了近9倍。倍。29 表4 美国特种陶瓷市场规模 单位：百万美元产品类型1980年1985年1990年2000年电子陶瓷534170819903485切削刀具35160耐磨零件2045180540发动机零件2156840生物陶瓷1030其 它21570合 计55617742196512530表5 日本特

26、种陶瓷市场规模 单位：亿日元产品类型1983年1985年1990年1995年2000年电磁陶瓷57378586168982626537669机械陶瓷390580102016452082热陶瓷266468277162359019生化陶瓷298437191229203959光陶瓷173229167246926342核陶瓷8617599014892190总 计69501047525263432466126131v日本发展特种陶瓷的战略步骤日本发展特种陶瓷的战略步骤是首先开发制造日用生产用是首先开发制造日用生产用品和某些发热元件，如陶瓷剪刀、陶瓷加热器、陶瓷手术刀、品和某些发热元件，如陶瓷剪刀、陶瓷加

27、热器、陶瓷手术刀、人造陶瓷关节及陶瓷滚珠圆珠笔等，这些产品在印尼、泰国、人造陶瓷关节及陶瓷滚珠圆珠笔等，这些产品在印尼、泰国、新加坡和马来西亚很受欢迎。新加坡和马来西亚很受欢迎。v在积累了一定的特种陶瓷生产工艺、掌握了特种陶瓷生产在积累了一定的特种陶瓷生产工艺、掌握了特种陶瓷生产技术的基础上，日本开始技术的基础上，日本开始研究开发高级技术陶瓷及精密陶瓷研究开发高级技术陶瓷及精密陶瓷元件。元件。如日立公司采用的如日立公司采用的陶瓷薄膜磁头陶瓷薄膜磁头，既降低了产品的生，既降低了产品的生产成本，又提高了磁头的录音、演奏与消磁性能。随即向市产成本，又提高了磁头的录音、演奏与消磁性能。随即向市场投放陶

28、瓷光盘，到场投放陶瓷光盘，到2000年陶瓷光盘的销售额已达到年陶瓷光盘的销售额已达到10亿美亿美元，并成功地打入了东南亚、西欧和美国市场。元，并成功地打入了东南亚、西欧和美国市场。32v目前，日本是全球特种陶瓷的第一生产大国，目前，日本是全球特种陶瓷的第一生产大国，从事陶瓷开发生产的公司有从事陶瓷开发生产的公司有500多家多家，在电子陶瓷、，在电子陶瓷、光导纤维、高韧性陶瓷等精细陶瓷材料与陶瓷元光导纤维、高韧性陶瓷等精细陶瓷材料与陶瓷元器件等方面，日本均处于领先地位。器件等方面，日本均处于领先地位。33v美国为世界特种陶瓷的第二生产大国，从事特种陶美国为世界特种陶瓷的第二生产大国，从事特种陶瓷

29、生产的公司有瓷生产的公司有 300多家多家，其中从事高温结构陶瓷研，其中从事高温结构陶瓷研发、生产和应用的公司在发、生产和应用的公司在30-40家之间，年均高技术家之间，年均高技术陶瓷研发投入达陶瓷研发投入达12亿美元。亿美元。v为了提高航空发动机的推重比和降低燃料消耗，美为了提高航空发动机的推重比和降低燃料消耗，美国制定了先进高温热机材料计划、先进涡轮技术应国制定了先进高温热机材料计划、先进涡轮技术应用计划、国家宇航计划和国防关键技术计划，把高用计划、国家宇航计划和国防关键技术计划，把高温结构陶瓷及其复合材料作为重点研究对象。目前温结构陶瓷及其复合材料作为重点研究对象。目前美国格鲁曼公司正在

30、研究大气层超音速飞机发动机美国格鲁曼公司正在研究大气层超音速飞机发动机用陶瓷材料进气口、燃烧室和喷管等部件。用陶瓷材料进气口、燃烧室和喷管等部件。34六、国内特种陶瓷发展现状六、国内特种陶瓷发展现状n我国的特种陶瓷是五六十年代为支撑我国我国的特种陶瓷是五六十年代为支撑我国“两弹一星两弹一星”的的研制而发展起来的。通过国家从研制而发展起来的。通过国家从“六五六五”到到“十五十五”的科的科技攻关，以及技攻关，以及“863”计划、计划、“973”计划的重点支持，特种计划的重点支持，特种陶瓷从研究开发到应用和产业化都取得了很大的进展。经陶瓷从研究开发到应用和产业化都取得了很大的进展。经过几十年的发展，

31、陶瓷基片、陶瓷电容器、陶瓷滤波器、过几十年的发展，陶瓷基片、陶瓷电容器、陶瓷滤波器、压电陶瓷、敏感陶瓷、磁性陶瓷、绝缘陶瓷、泡沫陶瓷等压电陶瓷、敏感陶瓷、磁性陶瓷、绝缘陶瓷、泡沫陶瓷等等，都已实现了产业化。目前特种陶瓷已形成了一个具有等，都已实现了产业化。目前特种陶瓷已形成了一个具有相当规模的新材料产业。相当规模的新材料产业。n据国家统计局数据显示，截止据国家统计局数据显示，截止2006年，我国共有规模以上年，我国共有规模以上特种陶瓷制造企业特种陶瓷制造企业397家，实现工业总产值家，实现工业总产值185亿元，其中亿元，其中从事功能陶瓷的单位占从事功能陶瓷的单位占70%，从事结构陶瓷的单位占，

32、从事结构陶瓷的单位占30%，主要分布在山东、江苏、湖南、江西、辽宁、福建、上海、主要分布在山东、江苏、湖南、江西、辽宁、福建、上海、广东等省市。专家预计，广东等省市。专家预计，2010年我国特种陶瓷产值将达到年我国特种陶瓷产值将达到400亿元，市场需求巨大。亿元，市场需求巨大。35n1.深圳深圳：深圳市南玻结构陶瓷有限公司深圳市南玻结构陶瓷有限公司n2.佛山佛山：佛山陶瓷研究所佛山陶瓷研究所n3.娄底娄底：1）新化鑫星电子陶瓷有限公司）新化鑫星电子陶瓷有限公司 2）娄底安地亚斯陶瓷有限公司）娄底安地亚斯陶瓷有限公司n4.长沙：长沙：湖南精城特种陶瓷有限公司湖南精城特种陶瓷有限公司361.深圳深

33、圳市市南玻结构陶瓷南玻结构陶瓷有限有限公司公司一、公司简介一、公司简介成立于1991年，是一家致力于结构陶瓷材料研究、开发与应用的高新技术企业，为上市公司中国南玻集团股份有限公司的全资子公司。目前已是国内大规模稳定地生产氧化锆陶瓷专业企业。产品包括氧化锆粉、氧化锆磨介、氧化锆推剪和陶瓷阀门等产品，覆盖石油、化工、机械、电子、医药、食品等十几个行业，其中陶瓷阀门、氧化锆磨介等多项产品荣获深圳市科技进步奖、国家级新产品称号，多个产品拥有国家专利。系列产品被中国国际贸易促进委员会列为向欧盟市场推荐产品。1995年，深圳市南玻结构陶瓷有限公司取得德国TUV认证机构颁发的ISO9001证书,2003年公

34、司又通过了SGS的认证,取得了ISO9001:2000证书。完善的管理体系和严格的质量控制，确保了公司每一产品的完美品质。 371.深圳深圳市市南玻结构陶瓷南玻结构陶瓷有限有限公司公司二、公司产品二、公司产品磨介磨介 球阀球阀 陶瓷手表配件陶瓷手表配件（表链、表壳（表链、表壳 ） 381.深圳深圳市市南玻结构陶瓷南玻结构陶瓷有限有限公司公司推剪刀片推剪刀片：为美发推剪、美容鼻毛剪、体毛剪、修眉刀、胡须刀、修羊毛刀、宠物剪毛刀之重要部件 。陶瓷刀陶瓷刀：陶瓷餐刀采用号称陶瓷钢的氧化锆陶瓷材料精制而成，用于现代厨房，具有一系列金属刀无法比拟的优点 391.深圳深圳市市南玻结构陶瓷南玻结构陶瓷有限有

35、限公司公司各类异形陶瓷件各类异形陶瓷件 陶瓷标准块陶瓷标准块 陶瓷柱塞陶瓷柱塞 分选盘、编带盘分选盘、编带盘 陶瓷拉线轮陶瓷拉线轮 陶瓷轴承陶瓷轴承 401.深圳深圳市市南玻结构陶瓷南玻结构陶瓷有限有限公司公司陶瓷研磨罐陶瓷研磨罐 磨机配件磨机配件：电子浆料、陶瓷粉末、磁性材料、电池原料、稀土材料、非金属矿等的研磨工艺中 陶瓷轧辊陶瓷轧辊 流体控制用配件流体控制用配件锆宝石锆宝石411.深圳深圳市市南玻结构陶瓷南玻结构陶瓷有限有限公司公司三、发展历程三、发展历程 1、1993年年9月月26日日“块式陶瓷球阀块式陶瓷球阀”申请实用新型专利证书成功。申请实用新型专利证书成功。2、1993年年10月

36、月10日日“陶瓷球阀陶瓷球阀”申请实用新型专利证书成功。申请实用新型专利证书成功。3、1993年年6月月8日日“陶瓷球阀陶瓷球阀”荣获广东省重大科学技术研究成果登记证书。荣获广东省重大科学技术研究成果登记证书。4、1995年年5月月16日日“高强度特种陶瓷球阀的开发和生产高强度特种陶瓷球阀的开发和生产”获得深圳市高新获得深圳市高新技术项目认定书。技术项目认定书。5、1995年年5月月“高性能特种陶瓷球阀高性能特种陶瓷球阀”荣获国家级新产品证书。荣获国家级新产品证书。6、1996年年1月月8日通过日通过TUV认证，并获得证书。认证，并获得证书。7、1996年年2月月11日日“防脱落型陶瓷柱塞防脱

37、落型陶瓷柱塞”申请实用新型专利证书成功。申请实用新型专利证书成功。8、1998年年7月月1日被评为高新技术企业，获得深圳市高新技术企业证书。日被评为高新技术企业，获得深圳市高新技术企业证书。9、1998年年11月月“高性能氧化锆陶瓷磨介高性能氧化锆陶瓷磨介”荣获国家重点新产品证书。荣获国家重点新产品证书。10、1999年年5月月10日日“陶瓷凡尔（阀球、阀座）陶瓷凡尔（阀球、阀座）”获得科学技术成果鉴定证获得科学技术成果鉴定证书。书。421.深圳深圳市市南玻结构陶瓷南玻结构陶瓷有限有限公司公司11、1999年年10月月30日日“增韧氧化结构陶瓷增韧氧化结构陶瓷”被法国科技质量监督评价委员被法国

38、科技质量监督评价委员会推荐为高质量科技产品，获得荣誉证书。会推荐为高质量科技产品，获得荣誉证书。12、1999年年12月月10日日“超性能陶瓷球阀超性能陶瓷球阀”、“高性能陶瓷磨介高性能陶瓷磨介”分别获得分别获得科技进步奖。科技进步奖。13、2002年年8月月“阀球、阀座阀球、阀座”获得广东省重点新产品证书。获得广东省重点新产品证书。14、2003年年9月公司质量管理体系一次通过月公司质量管理体系一次通过SGS认证机构的现场认证审核。认证机构的现场认证审核。15、2004年年7月向南山区科技局申报月向南山区科技局申报“纳米氧化锆的制备新工艺纳米氧化锆的制备新工艺”科技项目科技项目成功。成功。1

39、6、2004年以来，公司销售额、利润创历史新高。年以来，公司销售额、利润创历史新高。17、2006年年8月通过月通过SGS认证机构的重新认证审核。认证机构的重新认证审核。432.佛山陶瓷研究所佛山陶瓷研究所一、公司简介一、公司简介 佛山市陶瓷研究所始建于佛山市陶瓷研究所始建于1958年年，总部座落在著名，总部座落在著名的南国陶都的南国陶都广东省佛山市禅城区石湾，是一家集科广东省佛山市禅城区石湾，是一家集科研开发、技术成果转化、技术服务及科技期刊出版为一研开发、技术成果转化、技术服务及科技期刊出版为一体的广东省首批综合型高新技术企业。不断开发出满足体的广东省首批综合型高新技术企业。不断开发出满足

40、陶瓷市场需求的新产品，并把科技成果成功孵化和推向陶瓷市场需求的新产品，并把科技成果成功孵化和推向市场，进而市场，进而创建了以佛山市陶瓷研究所为母体，簇拥创建了以佛山市陶瓷研究所为母体，簇拥9大大成员、极富竞争力的金刚企业。成员、极富竞争力的金刚企业。 442.佛山陶瓷研究所佛山陶瓷研究所n 金刚企业金刚企业依托佛山市陶瓷研究所，持续发展、壮大，拥依托佛山市陶瓷研究所，持续发展、壮大，拥有一支高素质的科技研发、管理人员队伍和一大批经验丰富有一支高素质的科技研发、管理人员队伍和一大批经验丰富的生产工人；拥有数十项发明专利、实用新型专利；拥有广的生产工人；拥有数十项发明专利、实用新型专利；拥有广东南

41、海、广东顺德、山东临沂三大金刚辊棒生产基地；拥有东南海、广东顺德、山东临沂三大金刚辊棒生产基地；拥有广东顺德、山东邹平两大金刚耐火材料和金刚球石生产基地；广东顺德、山东邹平两大金刚耐火材料和金刚球石生产基地；拥有禅城金刚泡沫陶瓷和精细陶瓷生产基地；拥有大型特种拥有禅城金刚泡沫陶瓷和精细陶瓷生产基地；拥有大型特种陶瓷和新材料中试孵化基地，国家级工程陶瓷技术中心，广陶瓷和新材料中试孵化基地，国家级工程陶瓷技术中心，广东省最大的陶瓷材料分析检测中心，以及为陶瓷企业提供科东省最大的陶瓷材料分析检测中心，以及为陶瓷企业提供科技交流信息服务的技交流信息服务的佛山陶瓷佛山陶瓷杂志。杂志。452.佛山陶瓷研究

42、所佛山陶瓷研究所 金刚企业凭借坚实的技术根基创造了光彩夺目的企业辉煌，金刚企业凭借坚实的技术根基创造了光彩夺目的企业辉煌，开发出金刚牌陶瓷辊棒、辊棒涂料、耐火材料、高铝球石、开发出金刚牌陶瓷辊棒、辊棒涂料、耐火材料、高铝球石、泡沫陶瓷、无机陶瓷膜管、精细陶瓷、砖底涂料、坯体增强泡沫陶瓷、无机陶瓷膜管、精细陶瓷、砖底涂料、坯体增强剂、煅烧高岭土、羧甲基纤维素等系列陶瓷和相关产品，占剂、煅烧高岭土、羧甲基纤维素等系列陶瓷和相关产品，占有国内市场巨大份额，成功抢滩国际市场，产品出口到包括有国内市场巨大份额，成功抢滩国际市场，产品出口到包括西班牙、土耳其、印度、墨西哥等西班牙、土耳其、印度、墨西哥等2

43、0多个国家。多个国家。 金刚企业主导产品金刚企业主导产品“金刚牌金刚牌”陶瓷辊棒，采用发明专利陶瓷辊棒，采用发明专利冷等静压技术生产的高档工业陶瓷制品，广泛应用于建筑陶冷等静压技术生产的高档工业陶瓷制品，广泛应用于建筑陶瓷、日用陶瓷等工业窑炉中。金刚辊棒产销量位居世界前列，瓷、日用陶瓷等工业窑炉中。金刚辊棒产销量位居世界前列，荣膺行业唯一上榜的荣膺行业唯一上榜的“中国陶瓷行业名牌产品中国陶瓷行业名牌产品”称号。称号。462.佛山陶瓷研究所佛山陶瓷研究所二、公司产品二、公司产品SF90型碳化硅棍棒 VF95 型中温陶瓷辊棒 VJ95 急冷带抗弯陶瓷辊棒 GF98超高温陶瓷辊棒 472.佛山陶瓷研

44、究所佛山陶瓷研究所泡沫陶瓷过滤材料 莫来石轻质砖 烧嘴砖 氧化铝衬板、衬片及异型件 耐磨氧化铝瓷球和衬砖 高速高铝球磨罐 482.佛山陶瓷研究所佛山陶瓷研究所无机陶瓷膜管 耐火瓷件 坩埚、匣钵 口罩模 49七、国内外主要差距七、国内外主要差距n根据上述国内外特种陶瓷的现状，我们的主要根据上述国内外特种陶瓷的现状，我们的主要差距表现如下：差距表现如下：（1）生产能力的差距：）生产能力的差距：全世界特陶产值约全世界特陶产值约300亿美元，而国内生产产值估计仅亿美元，而国内生产产值估计仅100-150亿元亿元人民币，仅占国际特陶市场产值的人民币，仅占国际特陶市场产值的4%-6%，完全不能满足国内各工

45、业部门对它的要求，发完全不能满足国内各工业部门对它的要求，发展潜力巨大。展潜力巨大。50(2)生产规模上差距：生产规模上差距：国际上国际上1993年超亿美元销售额的工厂就有年超亿美元销售额的工厂就有22家家(现有上百家现有上百家)而国内仅有几家可以与它们相比，绝大部而国内仅有几家可以与它们相比，绝大部分都是中小企业，分散经营，水平不高，缺竞争力。分都是中小企业，分散经营，水平不高，缺竞争力。(3)产品结构上差距：产品结构上差距：经过十多年的攻关，特陶产品的品种有了经过十多年的攻关，特陶产品的品种有了较大的扩展，不仅有高温结构部件，各种耐磨部件，精密窑较大的扩展，不仅有高温结构部件，各种耐磨部件

46、，精密窑具和陶瓷轴承球，刀具等高科技新产品，而且功能陶瓷的品具和陶瓷轴承球，刀具等高科技新产品，而且功能陶瓷的品种也有所增加。虽然在主要材质品种与国外相近，但与国外种也有所增加。虽然在主要材质品种与国外相近，但与国外新产品相比，差距较大，国外这几年特陶发展有赖于电子、新产品相比，差距较大，国外这几年特陶发展有赖于电子、通讯和膜分离技术的进步，而我国这方面技术相对落后，国通讯和膜分离技术的进步，而我国这方面技术相对落后，国外已经应用比较成熟的新产品，如汽车、飞船、化工等方面外已经应用比较成熟的新产品，如汽车、飞船、化工等方面特陶新产品，而我国正处在开发阶段，所以不能全部满足各特陶新产品，而我国正

47、处在开发阶段，所以不能全部满足各工业部门的需要。工业部门的需要。51 (4)技术水平上的差距：技术水平上的差距：特种陶瓷经过特种陶瓷经过10多年的努力，多年的努力，在材料性能，小型的工艺装置可与国外相比，但产业在材料性能，小型的工艺装置可与国外相比，但产业化后的性能就不能完全达到实验室水平，主要是缺少化后的性能就不能完全达到实验室水平，主要是缺少大型特殊的工艺装备、生产控制手段也不够理想等。大型特殊的工艺装备、生产控制手段也不够理想等。中试手段和相应的技术水平也跟不上要求。中试手段和相应的技术水平也跟不上要求。52n(5)产业化推进水平方面差距：产业化推进水平方面差距：鉴于我国工业基础与鉴于我

48、国工业基础与国外差距较大，特陶生产企业比较分散，技术力量也国外差距较大，特陶生产企业比较分散，技术力量也不集中，缺少原始性创新的成果，因此给特陶产业化不集中，缺少原始性创新的成果，因此给特陶产业化进程，设置了障碍。因此，如何能统筹特陶的产业化进程，设置了障碍。因此，如何能统筹特陶的产业化进程，做好知识产权的保护，处理好产进程，做好知识产权的保护，处理好产-学学-研的关系，研的关系，是当前产业化推进中必须解决的关键，只有如此才能是当前产业化推进中必须解决的关键，只有如此才能加快我国特陶产业化进程。加快我国特陶产业化进程。53八、特种陶瓷产品的发展趋势八、特种陶瓷产品的发展趋势 在未来十年内，特种

49、陶瓷的发展状况将仍以功能陶瓷为主轴，同时带动结构陶瓷的发展。随着能源开发、空间技术、电子技术、激光技术、光电子技术、红外技术、传感技术等新技术的发展，对材料的结构和功能特性将提出越来越高要求，开发和有效利用高性能、多功能材料引人瞩目。 陶瓷材料具有从脆性到超塑性、从绝缘到超导、从隔热到导热、从柔软到超硬以及耐高温、耐腐蚀、质量轻等特点，其性能变化范围之大、材料组成之多是金属材料和有机高分子材料无法相比，因而成为新材料的发展重心。如今，在新材料世界里，陶瓷材料与金属材料、有机高分子材料形成三足鼎立之势，同时它们又互相复合，取长补短，成为推动科学技术发展和人类社会进步的物质基础。54n特种陶瓷虽然

50、发展很快，但在相关技术上还有待完善和提升。为了更好地推动特种陶瓷的研发和应用，实现商品化生产，今后的研究与开发重点主要是：今后的研究与开发重点主要是：(1)高纯超细粉末原料的产业化制备技术和产品的系列化、标准化。(2)高性能陶瓷的特殊成型、烧结、精密加工技术研究。(3)特种陶瓷基础技术的研究，包括材料设计、模拟仿真、烧结机理、检测技术等。55(9)陶瓷与陶瓷或陶瓷纤维与其它材料的复合技术研究。(4)特种陶瓷的薄膜化或非晶化技术研究。(5)新型功能陶瓷包括敏感陶瓷、叠层陶瓷、生物陶瓷与超导陶瓷的研究。(6)陶瓷的纤维化技术以及纤维增强陶瓷基复合材料的制备技术和连续化工艺装备研究。(7)高性能工程

51、陶瓷：包括陶瓷发动机、燃气轮机、高温密封阀、轴承、泵、风机、炼钢轧辊、喷管等的研制。(8)多孔陶瓷特别是用于熔融金属过滤和高温粉尘、废气处理的泡沫陶瓷研制。56第一章第一章 氧化物陶瓷氧化物陶瓷本章主要内容本章主要内容:第一节第一节 氧化铝陶瓷氧化铝陶瓷 第二节第二节 氧化镁陶瓷氧化镁陶瓷第三节第三节 氧化铍陶瓷氧化铍陶瓷第四节第四节 氧化锆陶瓷氧化锆陶瓷第二篇第二篇 高温结构陶瓷高温结构陶瓷57第一节第一节 氧化铝陶瓷氧化铝陶瓷 一、一、Al2O3陶瓷类型陶瓷类型 二、二、Al2O3的晶型的晶型 三、三、Al2O3原料的制备原料的制备 四、四、Al2O3的预烧的预烧 五、五、Al2O3陶瓷的

52、生产工艺陶瓷的生产工艺 六、六、 Al2O3陶瓷的后加工处理陶瓷的后加工处理 七、七、 Al2O3陶瓷的性能与应用陶瓷的性能与应用58一、一、 Al2O3陶瓷类型陶瓷类型 氧化铝陶瓷（氧化铝陶瓷（alumina ceramics ）是一种以）是一种以-Al2O3为主晶相的陶瓷材料，其为主晶相的陶瓷材料，其Al2O3含量一般在含量一般在7599.9%之间。通常以配料中之间。通常以配料中Al2O3的含量来分类。的含量来分类。根据根据Al2O3含量不同含量不同，习惯上称为，习惯上称为75瓷、瓷、80瓷、瓷、85瓷、瓷、90瓷、瓷、92瓷、瓷、95瓷、瓷、99瓷等。瓷等。59二、二、 Al2O3的晶型

53、的晶型Al2O3具有多种晶体结构具有多种晶体结构，大部分是由氢氧化铝脱水转变，大部分是由氢氧化铝脱水转变为稳定结为稳定结构的构的-Al2O3时所生成的中间相。它们的结构是时所生成的中间相。它们的结构是不完整的，在高温下是不稳定的，不完整的，在高温下是不稳定的，最后都转变成最后都转变成-Al2O3。据文献报道，已有据文献报道，已有、 、 、 、 、及无定型氧化铝等及无定型氧化铝等12种。但最为种。但最为常见的有三种，即常见的有三种，即-Al2O3、-Al2O3和和-Al2O3。6061(1) -Al2O3-Al2O3是氧化铝的低温形态，由制备工业氧化铝的中间是氧化铝的低温形态，由制备工业氧化铝的

54、中间产物产物氢氧化铝经锻烧而得。其结构疏松，易于吸水，氢氧化铝经锻烧而得。其结构疏松，易于吸水，且能被酸碱溶解，性能不稳定，不适于直接用来生产氧化且能被酸碱溶解，性能不稳定，不适于直接用来生产氧化铝陶瓷。铝陶瓷。尖晶石结构，密度低，高温不稳定，很少单独制成材料。尖晶石结构，密度低，高温不稳定，很少单独制成材料。通过采用适当的添加剂对通过采用适当的添加剂对-Al2O3进行高温锻烧，使进行高温锻烧，使-Al2O3不可逆转的变为不可逆转的变为-Al2O3 (950 1500)，此过程伴此过程伴随着随着14.3%的体积收缩，使用锻烧收缩后得到的的体积收缩，使用锻烧收缩后得到的-Al2O3生产氧化铝陶瓷

55、，有利于产品尺寸的控制和减少产品的开生产氧化铝陶瓷，有利于产品尺寸的控制和减少产品的开裂。裂。62(2) -Al2O3n-Al2O3实际上不是氧化铝的变体，而是一种含碱金属实际上不是氧化铝的变体，而是一种含碱金属(或或碱土金属碱土金属)的铝酸盐的铝酸盐(其通式为其通式为 R2O11Al2O3，或或 RO6Al2O3)。n-Al2O3是一种不稳定的化合物，加热时，会分解生成是一种不稳定的化合物，加热时，会分解生成Na2O(或或RO)和和-Al2O3，Na2O则挥发逸出，其分解温度取则挥发逸出，其分解温度取决于高温锻烧时的气氛和压力。在空气或氢气中决于高温锻烧时的气氛和压力。在空气或氢气中1200

56、便便开始分解，超过开始分解，超过1 650则剧烈挥发。则剧烈挥发。n由于由于-Al2O3的结构具有明显的离子导电能力和松弛极化现的结构具有明显的离子导电能力和松弛极化现象，介质损耗大，电绝缘性能差，在制造无线电陶瓷时不象，介质损耗大，电绝缘性能差，在制造无线电陶瓷时不允许允许-Al2O3的存在。的存在。63(3)-Al2O3属三方柱状晶体，晶体结构中氧离子形成六方最紧密堆属三方柱状晶体，晶体结构中氧离子形成六方最紧密堆积，铝离子则在积，铝离子则在6个氧离子围成的八面体中心。有天然个氧离子围成的八面体中心。有天然刚玉、红宝石、蓝宝石等矿物。刚玉、红宝石、蓝宝石等矿物。由于由于-Al2O3具有熔点

57、高，硬度大，耐化学腐蚀，优良具有熔点高，硬度大，耐化学腐蚀，优良的介电性，的介电性，是氧化铝各种形态中最稳定的晶型，也是自是氧化铝各种形态中最稳定的晶型，也是自然界中惟一存在的氧化铝的晶型。然界中惟一存在的氧化铝的晶型。用用-Al2O3为原料制备的氧化铝陶瓷材料，其机械性能、为原料制备的氧化铝陶瓷材料，其机械性能、高温性能、介电性能及耐化学腐蚀性能都是非常优异的。高温性能、介电性能及耐化学腐蚀性能都是非常优异的。64氧化铝结构图氧化铝结构图65蓝宝石 蓝色的蓝宝石，是由于其中混有少量钛（蓝色的蓝宝石，是由于其中混有少量钛（Ti）和铁（和铁（Fe）杂质所致；）杂质所致； 66红宝石红色来自铬红色

58、来自铬(Cr) 67三、三、 Al2O3原料的制备原料的制备 一般应用于陶瓷工业的氧化铝主要有一般应用于陶瓷工业的氧化铝主要有两大类，一类是两大类，一类是工业氧化铝工业氧化铝，另一类是，另一类是电电熔刚玉熔刚玉。681. 工业氧化铝工业氧化铝工业氧化铝的制备：工业氧化铝的制备：工业氧化铝粉是以工业氧化铝粉是以铝矾土铝矾土（主要矿物组主要矿物组成为一水硬铝石（成为一水硬铝石（Al2O3H2O ）、一水软铝石、三水铝石等）、一水软铝石、三水铝石等氧化铝的水化物氧化铝的水化物）为原料，用为原料，用湿碱法湿碱法(拜尔法拜尔法)和和干碱法干碱法(烧结烧结法法)制备的。工业氧化铝其矿物成分绝大部分是制备的

59、。工业氧化铝其矿物成分绝大部分是-Al2O3 。NaAlO2 Al(OH)3 g g- - Al2O3 a- a- Al2O3 湿碱法湿碱法： Al2O33H2O+2NaOH2NaAlO2(偏铝酸钠偏铝酸钠)+4H2O 烧结法烧结法： Al2O33H2O+Na2CO32NaAlO2+CO23H2O69工业氧化铝工业氧化铝是白色松散的结晶粉末，颗粒是由许多粒径是白色松散的结晶粉末，颗粒是由许多粒径0.1um 的的-Al2O3晶体组成的多孔球形聚集体，其空隙率约晶体组成的多孔球形聚集体，其空隙率约为为30%，平均粒径为，平均粒径为4070um。工业氧化铝主要杂质成分中，工业氧化铝主要杂质成分中，N

60、a2O 及及Fe2O3将降低氧化铝将降低氧化铝瓷件的电性能瓷件的电性能， 因此因此Na2O的含量应的含量应0.5%0.6%，Fe2O3含量应含量应0.04%。另外，在电真空瓷件中，工业氧化铝不得。另外，在电真空瓷件中，工业氧化铝不得含有含有氯化物、氟化物氯化物、氟化物等，因为它们能侵蚀电真空装置。等，因为它们能侵蚀电真空装置。702.电熔刚玉电熔刚玉电熔刚玉是以工业氧化铝或铝土矿加碳在电弧炉内于电熔刚玉是以工业氧化铝或铝土矿加碳在电弧炉内于20002400 熔融，缓慢冷却使晶体析晶出来，也称熔融，缓慢冷却使晶体析晶出来，也称人人造刚玉造刚玉。其。其Al2O3含量可达含量可达99%以上，以上，N