Введение в керамические материалы из оксида алюминия
Оксид алюминия, будучи материалом для прецизионной керамики, обладает рядом выдающихся свойств, включая высокую твёрдость, отличную химическую стабильность, устойчивость к высоким температурам, хорошие диэлектрические свойства и стабильность размеров. Благодаря этому он широко применяется в таких областях, как износостойкие детали, химическая аппаратура, высокотемпературные нагревательные элементы, электронные изоляторы, а также компоненты, требующие высокой точности контроля геометрических размеров.
Характеристики
Оксид алюминия (Al2O3) — весьма распространённый и широко используемый керамический материал. Он славится превосходными эксплуатационными характеристиками и высокой надёжностью, поэтому применяется во многих требовательных отраслях промышленности.
1. Широкий спектр применения и сбалансированные механические свойства
Керамика из оксида алюминия пользуется большой популярностью благодаря своим сбалансированным механическим свойствам: высокой прочности, высокой твёрдости и хорошей износостойкости. Эти характеристики позволяют оксиду алюминия играть ключевую роль во многих сферах.
Промышленное применение при высоких температурах: Оксид алюминия широко используется при производстве огнеупорных материалов для высокотемпературных промышленных печей. Его высокая температура плавления и стабильность обеспечивают возможность работы в экстремальных условиях высоких температур без деформации и повреждений.
Электронные компоненты: Оксид алюминия также широко применяется в электронной промышленности, особенно при изготовлении подложек, изоляторов и упаковочных материалов. Его превосходные электроизоляционные свойства и теплопроводность делают его идеальным материалом для электронных компонентов.
2. Стабильность химических и физических свойств
Стабильность химических и физических свойств керамики из оксида алюминия делает её незаменимым материалом в точных отраслях промышленности. К таким свойствам относятся термостойкость, высокая теплопроводность, высокая прочность и твёрдость, а также отличная электроизоляция и коррозионная стойкость.
Тепловые свойства: Термостойкость и хорошая теплопроводность оксида алюминия делают его крайне полезным в приложениях, требующих быстрого отвода тепла, например, в светодиодном освещении и силовой электронике.
Механические свойства: Высокая прочность и твёрдость обеспечивают долговечность оксида алюминия при физическом воздействии, что особенно важно в авиакосмической отрасли и автомобилестроении.
Прочие свойства: Высокие диэлектрические свойства и отличная коррозионная стойкость делают оксид алюминия подходящим материалом для химических технологических сред и электротехнических применений. Кроме того, его высокая биосовместимость делает его крайне востребованным в медицинских устройствах и материалах для биоимплантатов.
| Основные характеристики | ||||||
| Тип | Единица измерения | Алюминий оксид | ||||
| Материал | \ | 95% | 96% | 99% | 99.50% | 99.70% |
| Алюминий2O3 | Алюминий2O3 | Алюминий2O3 | Алюминий2O3 | Алюминий2O3 | ||
| Цвет | \ | Белый | Белый | Слоновая кость белого цвета | Слоновая кость белого цвета | Слоновая кость белого цвета |
| Плотность | г/см³3 | 3.7 | 3.7 | 3.85 | 3.9 | 3.9 |
| Механические свойства | ||||||
| Тип | Единица измерения | Алюминий оксид | ||||
| Материал | \ | 95% | 96% | 99% | 99.50% | 99.70% |
| Алюминий2O3 | Алюминий2O3 | Алюминий2O3 | Алюминий2O3 | Алюминий2O3 | ||
| Цвет | \ | Белый | Белый | Слоновая кость белого цвета | Слоновая кость белого цвета | Слоновая кость белого цвета |
| Предел прочности при изгибе (20℃) | МПа | 300 | 300 | 330 | 360 | 380 |
| Предел прочности при сжатии (20℃) | МПа | 2000 | 2000 | 2000 | 2350 | |
| Модуль упругости (Юнга) при 20℃ | ГПа | 270 | 275 | 370 | 370 | 380 |
| Трещиностойкость (20℃) | МПа·м½ | 3.5 | 3.5 | 4 | 4 | |
| Коэффициент Пуассона (20℃) | \ | 0.2 | 0.22 | 0.22 | ||
| Твёрдость HRA (20℃) | HRA | 90 | 90 | 90 | ||
| Твёрдость по Виккерсу (HV1) | кг/мм2 | 1600 | 1600 | 1600 | 1650 | 1750 |
| Твёрдость по Роквеллу (45N) | R45N | 83.5 | 83.5 | 83.5 | ||
| Тепловые свойства | ||||||
| Тип | Единица измерения | Алюминий оксид | ||||
| Материал | \ | 95% | 96% | 99% | 99.50% | 99.70% |
| Алюминий2O3 | Алюминий2O3 | Алюминий2O3 | Алюминий2O3 | Алюминий2O3 | ||
| Цвет | \ | Белый | Белый | Слоновая кость белого цвета | Слоновая кость белого цвета | Слоновая кость белого цвета |
| Коэффициент теплового расширения | 10-6K-1 | 6.5 | 6.5 | 7.6 | 7.2 | 7.2 |
| Теплопроводность | Вт/м·К | 20 | 25 | 27.5 | 32 | 32 |
| Устойчивость к термическому удару | △T.℃ | 200 | 200 | 200 | 250 | |
| Удельная теплоёмкость | Дж/г·К | 0.79 | 0.78 | 0.79 | ||
| Максимальная рабочая температура (в окислительной среде) | ℃ | 1600 | 1600 | 1650 | 1650 | |
| Электрические свойства | ||||||
| Тип | Единица измерения | Алюминий оксид | ||||
| Материал | \ | 95% | 96% | 99% | 99.50% | 99.70% |
| Алюминий2O3 | Алюминий2O3 | Алюминий2O3 | Алюминий2O3 | Алюминий2O3 | ||
| Цвет | \ | Белый | Белый | Слоновая кость белого цвета | Слоновая кость белого цвета | Слоновая кость белого цвета |
| Удельное сопротивление при 20℃ | Ом·см | 1014 | 1014 | 1014 | 1014 | 1014 |
| Диэлектрическая прочность | кВ/мм | 10 | 10 | 10 | 15 | 15 |
| Диэлектрическая проницаемость | \ | 9 | 9 | 9.1 | 9.9 | 9.9 |
| Диэлектрический угол потерь при 20℃, 1 МГц 20℃ | танδ | 3*10-4 | 2*10-4 | 3*10-4 | 1*10-4 | 1*10-4 |