Aluminiumoxid keramikplader besidder følgende mange fremragende egenskaber:
1. Mekaniske egenskaber
- Høj hårdhed: Aluminiumoxid keramikpladens hårdhed er kun overgået af et par få superhårde materialer såsom diamant, med en Mohshårdhed på omkring 9. Derfor har det fremragende slidstyrke og yder godt i anvendelser, hvor modstand mod friktion og slitage er nødvendig. For eksempel, når det bruges som en slidstærk komponent inden for maskinbearbejdning, kan det bevare en god overfladetilstand i lang tid og er ikke let at ridse eller slibe ned.
- Høj styrke: Trykstyrken for alumina keramiske plader er relativt høj og kan modstå betydelige trykbelastninger. De kan anvendes i applikationer såsom strukturelle komponenter, der bærer stort tryk, og sikrer strukturernes stabilitet under belastning. Samtidig kan deres bujningsstyrke også opfylde kravene i mange arbejdssituationer, og de har en ringe tendens til at blive bøjet eller endda knække.
2. Termiske egenskaber
- Højtemperatursbestandighed: Det kan fungere stabil i meget høje temperaturmiljøer og tåler generelt temperaturer op til 1600 °C eller endnu højere. Derfor anvendes det ofte i lininger til højtemperaturovne, højtemperaturrørledninger og andre industrielle højtemperaturmiljøer. Under høje temperaturer kan det stadig bevare sin strukturelle integritet og ydelsesstabilitet.
- Høj termisk ledningsevne: Den har relativt god varmeledningsevne og kan hurtigt overføre varme, hvilket giver den en fordel i anvendelser relateret til varmeafledning, såsom kølelegemer til elektroniske enheder, hvor den hjælper med at aflede varme til tiden og undgå ydelsesnedgang eller beskadigelse af udstyret pga. overophedning.
- God termisk stabilitet: Når de udsættes for pludselige temperaturændringer, er aluminiumsceramiske plader ikke tilbøjelige til varmespændingsbeskadigelse som revner, hvilket betyder, at de har god modstand mod termisk chok. Dette gør det muligt for dem at tilpasse sig arbejdsmiljøer med hyppige temperaturændringer.
3. Elektriske egenskaber
- God isolering: Det er et fremragende elektrisk isoleringsmateriale med en ekstremt høj resistivitet, som effektivt kan blokere strøm. I elektronik- og elapparaturindustrien anvendes det ofte til fremstilling af isolerende komponenter, såsom isolerskiver til højspændingstekniske anlæg, hvilket sikrer sikkert brug af elektrisk udstyr og forhindrer fejl som jordfejl.
4. Kemiske egenskaber
- Stærk kemisk stabilitet: Det er modstandsdygtigt over for syre- og basiskorrosion og har fremragende tålmodighed over for de fleste kemikalier. I kemisk og farmaceutisk industri kan det opretholde sin ydeevne og struktur i lang tid uden skade, selv når det er i kontakt med forskellige kemiske stoffer, og kan anvendes som korrosionsbestandige beholdere, rørfodring og andre komponenter.
-
De vigtigste anvendelser af keramiske plader af aluminiumoxid: På baggrund af de ovennævnte egenskaber er alumina keramiske plader blevet bredt anvendt inden for flere områder såsom industri, elektronik og sundhedspleje. Typiske anvendelser er følgende:
1. Industriel slidstærk anvendelse
- Mineraludvinding/byggematerialer: Anvendes til brødlinsner, indre lininger af transportrør og malingsmedier i kuglemøller, hvilket reducerer slid fra malm- og cementpartikler på udstyret og forlænger udstyrets levetid med 3 til 5 gange.
- Mekanisk bearbejdning: Som slidstærke profiler til værktøjsmaskiners guidestykker og værktøjshoveder (i kombination med metalunderlag), forbedrer det skæredybde og værktøjsholdbarhed.
- Ny energi: Under sintringsprocessen af katodematerialer til lithiumbatterier fungerer den som ovnens indre lining og bedeflade, modstår høje temperaturer og pulvereosion og forhindrer forurening fra urenheder.
2. Området elektronik og elektroteknik
- Effektelektronik: Som isolerende substrat til IGBT-moduler og tyristorer kombinerer det høj isolation med god varmeledningsevne (hjælper til køling) og erstatter traditionelle keramiske aluminiumnitridmaterialer (med lavere omkostninger).
- Elektroniske komponenter: Bruges til kermisk kondensatorhousing og baser til integrerede kredsløb, hvor dets kemiske stabilitet beskytter mod fugt og urenheder, hvilket sikrer komponenternes langtidsholdbarhed.
- Højspændingsudstyr: Som højspændingsisolatorer og komponenter i vakuumafbryderes lysbue-slukke-kammer kan det tåle spændinger over 10 kV og mister ikke sin isolationskapacitet i fugtige miljøer.
3. Høj temperatur og korrosive miljøer
- Metallurgi: Som indre belægning af kobberplader i støbeforme til kontinuerlig støbning af stål og som ildfaste mursten i smelteovne til ikke-jernholdige metaller modstår det erosion og påvirkning fra smeltet stål/smeltet aluminium ved høje temperaturer.
- Kemisk industri: Det anvendes som indre belægning i reaktionskar og som bærer for katalysatorer. Det forbliver stabilt i stærke syrer (såsom svovlsyre, salpetersyre) og stærke baser (såsom natriumhydroxid) og går ikke i kemiske reaktioner med reaktanter.
- Miljøbeskyttelse: Som indre belægning i skorstenen til affaldsforbrændingsanlæg og som korrosionsbeskyttende lag i desulfurerings tårne kan det modstå temperaturer på 800-1000℃ og korrosion fra svovlholdig røggas.
4.Medicinske og præcisionsområder
- Medicinsk udstyr: De anvendes til fremstilling af kunstige led (såsom hofteleddets belægning) og abutmenter til tandimplantater. Ved at udnytte deres biokompatibilitet (ikke-toksisk og forårsager ikke afstødning) og slidstyrke kan levetiden nå op til 15-20 år.
- Præcisionsmåling: Som grundlag for måleblokke og kalibreringsmål sikrer dets lave udvidelseskoefficient, at dimensionsfejlen er ≤0,001 mm ved temperaturændringer, hvilket opfylder kravene til mikrometerpræcis måling.
Produktparameter tabel
| Det vigtigste kemiske ingrediens |
|
|
Al₂O₃ |
Al₂O₃ |
Al₂O₃ |
| Bulk-tæthed |
|
g/cm3 |
3.6 |
3.89 |
3.4 |
| Maksimal brugstemperatur |
|
|
1450°C |
1600°C |
1400 °C |
| Vandoptagning |
|
% |
0 |
0 |
< 0.2 |
| Bøjefasthed |
20°C |
MPa (psi x 10³) |
358 (52) |
550 |
300 |
| Koefficient for termisk udvidelse |
25 - 1000°C |
1×10⁻⁶/°C |
7.6 |
7.9 |
7 |
| Termisk ledningsevne |
20°C |
H/m·k |
16 |
30.0 |
18 |



