绝缘体

工业上用的氧化物陶瓷有哪些

发布时间:2024/11/7 12:22:39   
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 氧化物陶瓷材料的原子结合以离子键为主,存在部分共价键,因此具有许多优良的性能。大部分氧化物具有很高的熔点,良好的电绝缘性能,特别是具有优异的化学稳定性和抗氧化性,在上程领域已得到了较广泛的应用。

     (1)氧化铝陶瓷氧化铝陶瓷又称刚玉瓷,一般以alha-A为主晶相。根据A含量和添加剂的不同,有不同系列。如根据A含量不同可分为75瓷,85瓷,95瓷,99瓷等根据其主晶相的不同可分为莫来石瓷、刚玉-莫来瓷和刚玉瓷根据添加剂的不同又分为铬刚玉、钛刚玉等。

     Al陶瓷是耐火氧化物中化学性质最稳定、机械强度最高的一种A陶瓷与大多数熔融金属不发生反映,只有Mg,Ca,Zr和Ti在一定温度以上对其有还原作用,热的硫酸能溶解A,热的HCl,HF对其也有一定腐蚀作用A陶瓷的蒸汽压和分解压都是最小的。由于A陶瓷优异的化学稳定性,可广泛地用于耐酸泵叶轮、泵体、泵盖、轴套,输送酸的管道内衬和阀门等。

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  氧化铝的含量高于95%的Al陶瓷具有优异的电绝缘性能和较低的介质损耗等特点,因而在电子、电器方面有十分广阔的应用领域。

     A陶瓷的高硬度和耐磨性在机械领域得到了广泛应用。如制造纺织耐磨零件、刀具。各种发动机中还大量使用A陶瓷火花塞。

     透明Al陶瓷对于可见光和红外线有良好的透过性,同时具有高温强度高、耐热性好、耐腐蚀性强等特点。可用于制造高压钠灯灯管、红外检测窗口材料等。

     (2)氧化锆(Zr02)陶瓷Zr02有二种锆同素异形体立方结构(c相)、四方结构(t相)及单斜结构(m相)。根据所含相的成分不同,Zr02陶瓷可分为稳定Zr02陶瓷材料、部分稳定Zr02陶瓷。

     Ⅰ稳定Zr02陶瓷

     稳定Zr02陶瓷主要由立方相组成,其耐火度高、比热与导热系数小,是理想的高温隔热材料,可以用做高温炉内衬,也可作为各种耐热涂层。

     稳定Zr02陶瓷化学稳定性好,高温时仍能抗酸性和中性物质的腐蚀,但不能抵抗碱性物质的腐蚀。周期表中第V,VI,VII族金属元素与其不发生反应,可以用来作为熔炼这此金属的坩埚。

     纯Zr02是良好的绝缘体,由于其明显的高温离子导电特性,可作为℃使用的发热元件,高温电极材料,还可用作产生紫外线的灯。

     此外利用稳定Zr02的氧离子传导特性,可制成氧气传感器,进行氧浓度的测量。

     Ⅱ部分稳定Zr02陶瓷

     部分稳定Zr02陶瓷由tc双相组织组成,具有非常高的强度,断裂韧性和抗热冲击性能,被称为陶瓷钢。同时其热传导系数小,隔热效果好,而热膨胀系数又比较大,比较容易与金属部件匹配,在日前所研制的陶瓷发动机中用于气缸内壁、活塞、缸盖板部件。

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  部分稳定Zr02陶瓷还可作为采矿和矿物工业的无润滑轴承,喷砂设备的喷嘴,粉末冶金上业所用的部件,制药用的冲压模等。

     另外,部分稳定Zr02陶瓷还可用作各种高韧性,高强度工业与医用器械。如纺织工业落筒机用剪刀、羊毛剪,磁带生产中的剪刀,微电子工业用工具,此外由于其不与生物体发生反应,也可用作生物陶瓷材料。

     (3)MgO陶瓷

     MgO陶瓷的主晶相为MgO,属立方晶系氯化钠结构,熔点℃,理论密度3.58gcm2,在高温下比体积电阻高,介质损耗低,介电系数为9.12具有良好的电绝缘性,属于弱碱性物质。MgO对碱性金属熔渣有较强的抗侵蚀能力,与镁、镍、铀钍、铝、钼等不起作用,可用于制备熔炼金属的坩锅、浇注金属的模子,高温热电偶的保护管,高温炉的炉衬材料等。

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