一、氧化鋁陶瓷簡介 氧化鋁陶瓷(alumina ceramics)是一種以α-Al2O3為主晶相的陶瓷材料——研究最早之一、應(yīng)用最廣、產(chǎn)量最大。 主要分為高純型：Al2O3含量>99.9%，燒結(jié)T高達(dá)1650-1900；和普通型(75-99%)：75瓷、85瓷、90瓷、99瓷等。 晶型——12種同質(zhì)異晶變體， α、β、γ、δ、ε、ζ、η、θ、κ、λ、ρ及無定型氧化鋁等12種，最為常見的有α-Al2O3、β-Al2O3和γ-Al2O3 二、氧化鋁陶瓷的制備工藝技術(shù) 工藝流程 原料處理：用綠色高效處理技術(shù)及高能裝備，包括高純、超細(xì)、分布、形貌幾個(gè)方面。 燒結(jié)，包括燒成制度——在最低燒成溫度下獲得最佳性能的最簡短的燒成曲線(升溫、保溫、降溫)、氣氛：惰性、氧化、還原、真空、空氣；壓力；燒成方式(熱壓、熱等靜壓、微波加熱、放電等離子、自蔓燃)成型技術(shù)工藝包括，干法、塑性、濕法、增材制造(3D打印)精密加工環(huán)節(jié)出現(xiàn)新技術(shù)——塑性加工工藝技術(shù)：磨削+激光，磨削+超聲波。陶瓷的增材制造(3D打印)3D打印技術(shù)，又稱為增材制造、快速成型、無模成型等?；?D 數(shù)字模型，采用分層制造，逐層疊加的方式形成三維實(shí)體的技術(shù)(積層造形法) 全球3D打印市場(chǎng)分析 根據(jù)Grand View Research的最新報(bào)告，全球陶瓷3D打印市場(chǎng)到2025年預(yù)計(jì)將逼近1.6億美元，預(yù)計(jì)到2025年，航空航天終端用途的陶瓷3D打印市場(chǎng)將達(dá)到2610萬美元，醫(yī)療領(lǐng)域相關(guān)需求的年增長率約為35.4% 三、氧化鋁陶瓷的性能及應(yīng)用 機(jī)械強(qiáng)度高、電絕緣性好、硬度和熔點(diǎn)高、抗腐蝕性好、化學(xué)穩(wěn)定性優(yōu)良等，而且在一定條件下具有良好的光學(xué)性和離子導(dǎo)電性。 應(yīng)用范圍廣，主要應(yīng)用于機(jī)械方面、電子、電力方面、化工方面、醫(yī)療方面。機(jī)械方面(高強(qiáng)、高硬、耐磨)—刀具、球閥、磨料磨具、軸承、拉絲噴絲部件，氧化鋁陶瓷刀具：硬切割、高速干切割、超高速切割。高的耐熱性、高硬度與耐磨性和優(yōu)良的化學(xué)穩(wěn)定性等優(yōu)點(diǎn)，是切削加工中重要的刀具之一，其加工效率比傳統(tǒng)刀具提高3—10倍。 氧化鋁陶瓷工業(yè)用閥(密封)，旋塞閥：石油開采、輸送和精練設(shè)備中，也廣泛用于石油化工、煤化工、天然氣等其它工業(yè)領(lǐng)域，閘閥、截止閥：自來水、污水、建筑、石油、化工、食品、醫(yī)藥、輕紡、電力、船舶、冶金、能源系統(tǒng)等，球閥：尤其適用于如氧氣、過氧化氫、甲烷、乙烯、強(qiáng)酸等工況惡劣的介質(zhì) 電子、電力方面(高強(qiáng)、絕緣性好)—基片、透明陶瓷、電絕緣瓷、火花塞等 氧化鋁陶瓷基片(耐高溫、電絕緣性能高、介電常數(shù)和介質(zhì)損耗低、熱導(dǎo)率大、化學(xué)穩(wěn)定性好) 超特高壓支柱絕緣子(高強(qiáng)、高電阻、高介電強(qiáng)度、介電常數(shù)和介質(zhì)損耗低、化學(xué)穩(wěn)定性好) 化工方面(耐高溫、化學(xué)穩(wěn)定性好、耐強(qiáng)酸堿和有機(jī)溶劑腐蝕)—化工填料、泡沫、蜂窩、微孔、介孔陶瓷(膜)、耐腐蝕涂層等—填充、支撐和凈化分離材料 化工填料(耐高溫、耐腐蝕、高比表面) 不同的結(jié)構(gòu)和形狀：拉西環(huán)、鮑爾環(huán)、十字隔板環(huán)、階梯環(huán)、矩鞍環(huán)、異鞍環(huán)等。應(yīng)用于化工、冶金、煤氣、制氧等行業(yè)的干燥塔、吸收塔、冷卻塔、洗滌塔、再生塔等 陶瓷膜(高比表面積、耐高溫、耐腐蝕)—環(huán)保、生物化學(xué)、食品醫(yī)藥、催化反應(yīng)、化工、冶金、水處理、海水淡化等 醫(yī)療方面(高強(qiáng)、高硬、化學(xué)穩(wěn)定性好、生物惰性)—人造骨骼、人工關(guān)節(jié)、人工牙齒等 Al2O3—HAP復(fù)材—良好的生物特性，穩(wěn)定的物化性能，其硬度、抗彎強(qiáng)度、斷裂韌性均已接近人體骨——有望成為最理想的骨移植材料 四、透明氧化鋁陶瓷 透明陶瓷的定義：能夠通過光線并能夠成像的陶瓷。光線包括紫外線、可見光和紅外線等。 陶瓷透光的基本條件 致密度>理論密度的99.5% 晶界無空隙或空隙大小<< p=""> 晶界無雜質(zhì)及玻璃相，或其與微晶體的光學(xué)性質(zhì)相似 晶粒較小且均勻，其中無空隙 晶體對(duì)入射光的選擇吸收很小 表面光潔 透明陶瓷分類 透光陶瓷 半透明氧化鋁–透明氧化鋁–亞微米晶透明氧化鋁 中紅外透明陶瓷形成系列化，材料種類全 包括：YAG， Y2O3， 亞微米晶Al2O3， AlON， MgAl2O4等 五、面臨的機(jī)遇和挑戰(zhàn) 高質(zhì)量發(fā)展階段：轉(zhuǎn)變發(fā)展方式、優(yōu)化經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)、轉(zhuǎn)換增長動(dòng)力的攻關(guān)期 我國新材料產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀：整體表現(xiàn)為“大而不強(qiáng)”，體現(xiàn)在以下幾點(diǎn) 產(chǎn)品結(jié)構(gòu)不合理 高端材料供給嚴(yán)重不足 低水平重復(fù)建設(shè)多，低端品種產(chǎn)能過剩 工信部：130多種關(guān)鍵材料的調(diào)研顯示，32%處于國內(nèi)空白，52%依賴進(jìn)口——“2018國家制造強(qiáng)國專家論壇” 核心技術(shù)受制于人，成果轉(zhuǎn)化緩慢 原始創(chuàng)新能力不足，共性技術(shù)研發(fā)與支撐能力不強(qiáng) 部分領(lǐng)域的核心技術(shù)被美國、日本、德國掌控，關(guān)鍵零部件及設(shè)備仍大量依賴進(jìn)口 國際市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力偏弱 企業(yè)之間、區(qū)域之間協(xié)作不充分 除部分骨干企業(yè)技術(shù)裝備接近或達(dá)到國際先進(jìn)水平，大部分中小企業(yè)技術(shù)裝備落后 重視新材料產(chǎn)業(yè)發(fā)展：目前通過綱領(lǐng)性文件、指導(dǎo)性文件、規(guī)劃發(fā)展目標(biāo)與任務(wù)等構(gòu)筑起了新材料發(fā)展的政策金字塔 新材料，包括氧化鋁粉體和高性能氧化鋁陶瓷是關(guān)鍵基礎(chǔ)原材料！是節(jié)能環(huán)保、新一代信息技術(shù)、航空航天等等不可或缺的重要支撐，高端氧化鋁粉體，以及產(chǎn)業(yè)鏈延伸包括高性能陶瓷在內(nèi)的新材料大有可為。
