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高溫陶瓷006

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特種陶瓷,又稱精細陶瓷,按其應用功能分類,大體可分為高強度、耐高溫和復合結構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機材料,經過1360度左右高溫燒結成型,從而獲得穩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、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性、機械強度和耐高溫性。氧化鋁陶瓷是一種用途廣泛的陶瓷。因為其優越的性能,在現代社會的應用已經越來越廣泛,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性、機械強度和耐高溫性。氧化鋁陶瓷是一種用途廣泛的陶瓷。因為其優越的性能,在現代社會的應用已經越來越廣泛,滿足于日用和特殊性能的需要。

高溫結構陶瓷(high temperature structural ceramics),用于某種裝置、或設備、或結構物中,能在高溫條件下承受靜態或動態的機械負荷的陶瓷。具有高熔點,較高的高溫強度和較小的高溫蠕變性能,以及較好的耐熱震性、抗腐蝕、抗氧化和結構穩定性等。高溫結構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。高溫結構材料的出現,彌補了金屬材料在高溫是不耐氧化,易腐蝕的弱點。

氧化鋁陶瓷(人造剛玉)是一種極有前途的高溫結構材料。它的熔點很高,可作高級耐火材料,如坩堝、高溫爐管等。利用氧化鋁硬度大的優點,可以制造在實驗室中使用的剛玉磨球機,用來研磨比它硬度小的材料。用高純度的原料,使用先進工藝,還可以使氧化鋁陶瓷變得透明,可制作高壓鈉燈的燈管。

陶瓷發熱體元件是將電熱體與陶瓷經過高溫燒結,固著在一起制成的一種發熱元件,能根據本體溫度的高低調節電阻大小,從而能將溫度恒定在設定值,不會過熱,具有節能、安全、壽命長等特點。這種取暖器在工作時不發光,無明火、無氧耗、送風柔和、具有自動恒溫功能。PTC陶瓷取暖器輸出功率在800-1250瓦,可以隨意調節溫度,工作時無光耗,有自動開關裝置,高效節能,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機和一些小臥室供暖。目前雨季家考慮到冬季北方居室內空氣比較干燥的特點,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合在一起,推出加濕型取暖器,溫暖的熱風伴隨著濕潤的空氣一起吹出,讓人感到非常的舒適,而且幾乎沒有任何的噪音。現在隨著消費者不斷提高的需求市場上衍生出了新穎的產品-壁爐式取暖器-模擬火焰、陶瓷供熱、產生暖風,營造出溫馨的歐美風情(功率可達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。特點是散熱體,外形較薄,有防護外罩,使用安全。現在居室內使用的一些比較先進的產品具有紅外線遙控,定時關機,跌倒自動斷電和加溫等功能,可算是功能完備。

陶瓷關節加熱器由螺旋型電阻絲穿過專門設計的耐高溫陶瓷瓷磚,精密延伸構成,可彎曲,漂亮的金屬外殼陶瓷纖維構成隔熱層。形成有效的高溫度,高功率密度,帶形加熱器,且設計靈活便于安裝。 

陶瓷發熱芯的電阻絲骨架

電子電器陶瓷特性:產品一致性好,高頻損耗小,絕緣性能強,介電常數小,機械強度高,氣密性好,熱穩定性化學穩定性好。 

吸水率低,冷熱急變好,強度高.

高耐磨、強度高、磨耗低、壽命長、對物料無污染

特種陶瓷具有高強度,耐高溫,抗腐蝕,耐磨損,高絕緣等金屬和塑料無法比擬的特性。

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性、機械強度和耐高溫性。需要注意的是需用超聲波進行洗滌。氧化鋁陶瓷是一種用途廣泛的陶瓷。因為其優越的性能,在現代社會的應用已經越來越廣泛,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Al2O3含量在99.9%以上的陶瓷材料,由于其燒結溫度高達1650—1990℃,透射波長為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,提高了電性能與機械強度,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Al2O3含量在99.9%以上的陶瓷材料,由于其燒結溫度高達1650—1990℃,透射波長為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,提高了電性能與機械強度,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、堅固不易損壞,同時有著與其它有機材料和金屬材料同樣的優良性質。氧化鋁陶瓷的制作工序有煅燒、配料、細磨、成形、燒結這五道。

氧化鋁陶瓷具有很好的耐化學腐蝕性和熔融金屬性。它的耐熱性,具有熱膨脹系數小,機械強度大,熱傳導率好的特點,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,機械零件如密封環閥門零件,高溫器件如高溫液體輸送管,電子器件如高壓開關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、機械、煤炭、礦山、化工、水泥、港口碼頭等企業的輸煤、輸料系統、制粉系統、排灰、除塵系統等一切磨損大的機械設備上,均可根據不同的需求提供不同類型的產品

特種陶瓷不同的化學組成和組織結構決定了它不同的特殊性質和功能,如高強度、高硬度、高韌性、耐腐蝕、導電、絕緣、磁性、透光、半導體以及壓電、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構材料和功能材料應用于機械、電子、化工、冶煉、能源、醫學、激光、核反應、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基本作用,即支撐導線和防止電流回地,這兩個作用必須得到保證,絕緣子不應該由于環境和電負荷條件發生變化導致的各種機電應力而失效,否則絕緣子就不會產生重大的作用,就會損害整條線路的使用和運行壽命。

結構陶瓷具有優越的強度、硬度、絕緣性、熱傳導、耐高溫、耐氧化、耐腐蝕、耐磨耗、高溫強度等特色,因此,在非常嚴苛的環境或工程應用條件下,所展現的高穩定性與優異的機械性能,在材料工業上已倍受矚目,其使用范圍亦日漸擴大。而全球及國內業界對于高精密度、高耐磨耗、高可靠度機械零組件或電子元件的要求日趨嚴格,因而陶瓷產品的需求相當受重視,其市場成長率也頗可觀。

結構陶瓷

在材料中,有一類叫結構材料主要制利用其強度、硬度韌性等機械性能制成的各種材料。金屬作為結構材料,一直被廣泛使用。但是,由于金屬易受腐蝕,在高溫時不耐氧化,不適合在高溫時使用。高溫結構材料的出現,彌補了金屬材料的弱點。這類材料具有能經受高溫、不怕氧化、耐酸堿腐蝕、硬度大、耐磨損、密度小等優點,作為高溫結構材料,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
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