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Al2O3电绝缘陶瓷的用途 真空器件 装置瓷 厚膜和薄膜电路基板 可控硅和固体电路外壳 火花塞绝缘体 集成电路基片 高频绝缘材料等 95 %氧化铝陶瓷性能检测与评估文献 曾桂生，2003年，真空电子技术，(北京真空电子技术研究所） 3.5 ?-Al2O3导电陶瓷 导电陶瓷 定义：在一定条件（温度、压力等）下具有电子（或空穴）电导或离子电导的陶瓷。 材料： 氧化物或碳化物半导体：电子或空穴电导 ZrO2，?-Al2O3，铬酸镧：离子电导 用途：陶瓷高温发热体、钠硫电池等 ?-Al2O3导电陶瓷 导电机理与性质 生产工艺 需要解决的问题 应用 Na-?-Al2O3导电陶瓷的物理性质 ~2000℃ 3.2 g/cm3 ＜10 ?m 28 ±9 MPa 8.6 ?·cm 6.73× 10-6/ ℃ 2300 A·h/cm2 120A·h/cm2 熔点 密度 晶粒尺寸 管子爆破压力 350 ℃时的电阻率 膨胀系数(0~400 ℃) Na/Na电池最高寿命 Na/S电池最高寿命 ?-Al2O3 组成为Na2O·11Al2O3或CaO·6Al2O3，[NaO]-层、[Al11O12]+ 类尖晶石单元交叠堆积，氧原子立方密堆，Na +包含于?C轴的松散堆积平面内，是一种含碱金属( 或碱土金属) 的铝酸盐。 在空气或氢气中1200℃便开始分解，超过1650℃则剧烈挥发；Naβ- Al2O3 具有层状结构，Na + 能在层间迁移、扩散和离子交换，在层间的方向具有较高的离子导电能力和松弛极化现象；而在平行于C 轴的方向上Na + 不能扩散，沿C 轴方向很小甚至无离子电导。介质损耗大，电绝缘性能差。 良好离子导体，用作电池隔膜材料。 Na-?-Al2O3导电陶瓷的用途 可以用来制作钠硫电池和钠溴电池的隔膜材料，用于电子手表、电子照相机、听诊器和心脏起搏器等。 人有了知识，就会具备各种分析能力， 明辨是非的能力。 所以我们要勤恳读书，广泛阅读， 古人说“书中自有黄金屋。 ”通过阅读科技书籍，我们能丰富知识， 培养逻辑思维能力； 通过阅读文学作品，我们能提高文学鉴赏水平， 培养文学情趣； 通过阅读报刊，我们能增长见识，扩大自己的知识面。 有许多书籍还能培养我们的道德情操， 给我们巨大的精神力量， 鼓舞我们前进。 * * * Pa N/m2 M 106 * 洛氏硬度 * Al2O3粉体原料预烧 预烧质量的影响因素： 添加剂：H3BO3 NH4F AlF3 0.3~3.0% 无添加剂：T=1600 ℃ H3BO3，T=1400-1450 ℃ ，t=2-3h 　Na2O + 2H3BO3 = Na2B2O4? + 3H2O NH4F， T=1250 ℃ ，t=1-2h 预烧温度： 过低 — 不能完全转变为?-Al2O3，电性能降低 过高 — 粉料烧结，不易粉碎，活性降低 Al2O3预烧 预烧气氛： 物料 气氛 Na2O(%) T(℃) 工业Al2O3 — 0.3 - 预烧Al2O3 氧化 0.2 1450 预烧Al2O3 还原 0.05 1450 预烧Al2O3 还原 0 1500~1550 预烧Al2O3 氧化 0.05 1400~1450 (+1%H3BO3) 3.2.4 Al2O3结构陶瓷的生产工艺流程 原料煅烧 ? 磨料 ? 配料与混料 ? 塑化 ? 成型 ? 干燥? 修坯 ? 烧结 ? 表面处理?性能检测 Al2O3陶瓷的生产工艺－磨细 球磨：湿磨效率较高；干磨外加油酸等外加剂1-3%，以防粘结，提高效率。 刚玉瓷的要求：小于1微米的颗粒15-30%； 大于4微米的颗粒含量控制在10%以内。 Al2O3陶瓷的生产工艺－配料与混料 辅料的种类及其加入的目的： 目的：(1)降低烧成温度；(2)促进烧结 辅料的种类： 1)变价氧化物 TiO2 Cr2O3 Fe2O3 等 晶格常数与Al2O3相近，生成固溶体 变价使Al2O3产