Las placas cerámicas de alúmina poseen las siguientes propiedades excelentes:
1. Propiedades mecánicas
- Alta dureza: la dureza de la placa cerámica de Al2O3 es superada únicamente por algunos materiales superduros como el diamante, con una dureza Mohs de aproximadamente 9. Por lo tanto, tiene una excelente resistencia al desgaste y se desempeña bien en ciertos escenarios de aplicación que requieren resistencia a la fricción y al desgaste. Por ejemplo, cuando se utiliza como componente resistente al desgaste en el campo del mecanizado, puede mantener un buen estado superficial durante mucho tiempo y no se rayará ni desgastará fácilmente.
- Alta resistencia: La resistencia a la compresión de las láminas cerámicas de alúmina es relativamente alta, capaz de soportar cargas de presión significativas. Pueden utilizarse en aplicaciones como componentes estructurales que soportan alta presión, garantizando la estabilidad de la estructura bajo tensión. Mientras tanto, su resistencia a la flexión también puede satisfacer los requisitos de muchas condiciones de trabajo, y es poco probable que sufra deformaciones por flexión o incluso fracturas.
2. Propiedades térmicas
- Resistencia a altas temperaturas: Puede operar establemente en entornos de muy alta temperatura, generalmente soportando temperaturas de hasta 1600 °C o incluso superiores. Por lo tanto, se utiliza frecuentemente en revestimientos de hornos industriales, tuberías para altas temperaturas y otros entornos industriales de alta temperatura. Bajo condiciones de alta temperatura, puede mantener intacta su integridad estructural y estabilidad de rendimiento.
- Alta conductividad térmica: Tiene una capacidad de conducción de calor relativamente buena y puede transferir el calor rápidamente, lo que le proporciona una ventaja en aplicaciones relacionadas con la disipación de calor, como disipadores de calor para dispositivos electrónicos, ayudando a disipar el calor de manera oportuna y evitando la degradación del rendimiento o daños en el equipo debido al sobrecalentamiento.
- Buena estabilidad térmica: Cuando se somete a cambios bruscos de temperatura, las láminas de cerámica de alúmina no son propensas a daños por esfuerzo térmico, como grietas, lo que significa que tienen buena resistencia al choque térmico. Esto les permite adaptarse a entornos de trabajo con cambios frecuentes de temperatura.
3. Propiedades eléctricas
- Buena aislación: Es un excelente material aislante eléctrico con una resistividad extremadamente alta, capaz de bloquear eficazmente la corriente. En el campo de la electrónica y los aparatos eléctricos, se utiliza frecuentemente para fabricar componentes aislantes, como juntas aislantes para equipos eléctricos de alto voltaje, garantizando el uso seguro de los equipos eléctricos y previniendo fallas eléctricas como fugas de corriente.
4. Propiedades químicas
- Alta estabilidad química: Es resistente a la corrosión por ácidos y álcalis, y presenta una excelente tolerancia frente a la mayoría de los reactivos químicos. En las industrias química y farmacéutica, incluso al estar en contacto con diversas sustancias químicas, puede mantener su rendimiento y estructura durante largos periodos sin dañarse, pudiendo utilizarse como recipientes resistentes a la corrosión, revestimientos de tuberías y otros componentes.
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Los usos principales de las láminas cerámicas de alúmina: Basándose en las propiedades anteriores, las láminas cerámicas de alúmina se han utilizado ampliamente en múltiples campos como la industria, la electrónica y la medicina. Las aplicaciones típicas son las siguientes:
1. Campo industrial resistente al desgaste
- Minería/materiales de construcción: Se utiliza para revestimientos de trituradoras, revestimientos internos de tuberías de transporte y medios de molienda en molinos de bolas, reduciendo el desgaste de los equipos por partículas de mineral y cemento, y extendiendo la vida útil del equipo de 3 a 5 veces.
- Mecanizado: Como tiras resistentes al desgaste para guías de máquinas herramienta y cabezales de herramientas (en combinación con sustratos metálicos), mejora la precisión de corte y la durabilidad de las herramientas.
- Nueva energía: Durante el proceso de sinterización de materiales catódicos para baterías de litio, actúa como revestimiento interno del horno y bandeja de cocción, resistiendo altas temperaturas y la erosión por polvo, y evitando la contaminación por impurezas.
2. El campo de la electrónica y la ingeniería eléctrica
- Electrónica de potencia: Como sustrato aislante para módulos IGBT y tiristores, combina alta aislación y conductividad térmica (ayudando en la disipación de calor), sustituyendo a las cerámicas tradicionales de nitruro de aluminio (con costos más bajos).
- Componentes electrónicos: Utilizado en carcasas de capacitores cerámicos y bases de encapsulado de circuitos integrados, aprovecha su estabilidad química para aislar humedad e impurezas, garantizando la fiabilidad a largo plazo de los componentes.
- Equipos de alto voltaje: Como aisladores de alto voltaje y componentes de cámaras de extinción de arco en interruptores de vacío, soporta voltajes superiores a 10 kV y no reduce su rendimiento de aislamiento en entornos húmedos.
3. Ambientes de alta temperatura y corrosivos
- Metalurgia: Como revestimiento interno de placas de cobre en el molde de máquinas de colada continua en acería y como ladrillos refractarios en hornos de fundición de metales no ferrosos, resiste la erosión y el desgaste por altas temperaturas del acero fundido/aluminio fundido.
- Industria química: Se utiliza como revestimiento interno de recipientes de reacción y soportes para catalizadores. Permanece estable en ambientes de ácidos fuertes (como ácido sulfúrico, ácido nítrico) y álcalis fuertes (como hidróxido de sodio) y no entra en reacciones químicas con los reactivos.
- Protección ambiental: Como revestimiento interno de las chimeneas de incineradores de residuos y capa anticorrosiva de torres de desulfuración, puede soportar temperaturas de 800-1000 °C y la corrosión provocada por gases de combustión con contenido de azufre.
4.Campos médicos y de precisión
- Dispositivos médicos: Se utilizan para fabricar articulaciones artificiales (como revestimientos de cadera) y pilares de implantes dentales. Aprovechando su biocompatibilidad (no tóxico y sin provocar reacciones de rechazo) y resistencia al desgaste, su vida útil puede alcanzar los 15-20 años.
- Medición de precisión: Como base de bloques patrón y calibres de calibración, su bajo coeficiente de dilatación garantiza que el error de exactitud dimensional sea ≤0,001 mm cuando cambia la temperatura, cumpliendo así los requisitos de medición a nivel de micrómetro.
Tabla de parámetros del producto
| Ingrediente químico principal |
|
|
Al₂O₃ |
Al₂O₃ |
Al₂O₃ |
| Densidad a granel |
|
g/cm³ |
3.6 |
3.89 |
3.4 |
| Temperatura máxima de uso |
|
|
1450°C |
1600°C |
1400°C |
| Absorción de agua |
|
% |
0 |
0 |
< 0.2 |
| Resistencia a la flexión |
20°C |
MPa (psi x 10³) |
358 (52) |
550 |
300 |
| Coeficiente de Expansión Térmica |
25 - 1000 °C |
1×10⁻⁶/°C |
7.6 |
7.9 |
7 |
| Coeficiente de conductividad térmica |
20°C |
W/m·k |
16 |
30.0 |
18 |



