Aluminiumoxide keramische platen bezitten de volgende vele uitstekende eigenschappen:
1. Mechanische eigenschappen
- Hoge hardheid: De hardheid van een Al2O3-keramische plaat is alleen onderworpen aan een paar superharde materialen zoals diamant, met een Mohs-hardheid van ongeveer 9. Daarom heeft het uitstekende slijtvastheid en presteert goed in toepassingssituaties waarbij weerstand tegen wrijving en slijtage vereist is. Wanneer het bijvoorbeeld wordt gebruikt als slijtvast onderdeel in de mechanische bewerking, kan het lange tijd een goede oppervlaktestaat behouden en is het niet gemakkelijk te krassen of te slijten.
- Hoge sterkte: De druksterkte van alumina keramische platen is relatief hoog, waardoor ze aanzienlijke drukbelastingen kunnen weerstaan. Ze kunnen worden gebruikt in toepassingen zoals constructieonderdelen die zware druk moeten dragen, wat de stabiliteit van de constructie onder belasting waarborgt. Tegelijkertijd kan de buigsterkte voldoen aan de eisen van vele werkomstandigheden en is het minder waarschijnlijk dat er buigvervorming of zelfs breuk optreedt.
2. Thermische eigenschappen
- Hittebestendigheid: Het kan stabiel functioneren in zeer hoge temperaturomgevingen, meestal temperaturen tot 1600℃ of zelfs hoger verdragen. Daarom wordt het vaak gebruikt in voeringen van hoge-temperatuurovens, hoge-temperatuurleidingen en andere industriële omgevingen met hoge temperaturen. Onder hoge-temperatuurcondities kan het nog steeds zijn structurele integriteit en prestatieconstantheid behouden.
- Hoge thermische geleidbaarheid: Het heeft een relatief goede warmtegeleidingscapaciteit en kan warmte snel overbrengen, wat het een voordeel oplevert in toepassingen die gerelateerd zijn aan warmteafvoer, zoals koellichamen voor elektronische apparaten, waardoor warmte tijdig kan worden afgevoerd en vermijdt dat de prestaties van de apparatuur door oververhitting achteruitgaan of dat deze beschadigd raakt.
- Goede thermische stabiliteit: Wanneer zij onderhevig zijn aan plotselinge temperatuurveranderingen, zijn aluminiumoxide keramische platen niet gevoelig voor thermische spanningsbeschadiging zoals barsten, wat betekent dat ze een goede thermische schokweerstand hebben. Dit stelt hen in staat zich aan te passen aan werkomgevingen met frequente temperatuurwisselingen.
3. Elektrische eigenschappen
- Goede isolatie: Het is een uitstekend elektrisch isolatiemateriaal met een extreem hoge resistiviteit, wat stroom effectief kan blokkeren. In de elektronica- en elektrische apparatuursector wordt het vaak gebruikt voor het maken van isolerende onderdelen, zoals isolatieafdichtingen voor hoogspanningsapparatuur, om de veilige gebruik van elektrische apparatuur te waarborgen en elektrische storingen zoals lekstroom te voorkomen.
4. Chemische eigenschappen
- Sterke chemische stabiliteit: Het is bestand tegen zure en alkalische corrosie en heeft een uitstekende tolerantie voor de meeste chemische reagentia. In de chemische en farmaceutische industrie kan het, zelfs bij contact met diverse chemische stoffen, langdurig zijn prestaties en structuur behouden zonder beschadiging, en kan worden gebruikt als corrosiebestendige containers, buisleidingvoeringen en andere onderdelen.
-
De belangrijkste toepassingen van alumina keramische platen: Op basis van de bovenstaande eigenschappen worden alumina keramische platen op grote schaal gebruikt in diverse gebieden zoals industrie, elektronica en medische zorg. Typische toepassingen zijn onder meer:
1. Industriële slijtvaste toepassingen
- Mijnbouw/bouwmaterialen: Wordt gebruikt voor slijtlaagplaten in brekers, binnenbekleding van transportbuizen en malingsmedia in kogelmalen, waardoor de slijtage van erts- en cementdeeltjes op apparatuur wordt verminderd en de levensduur van de apparatuur met 3 tot 5 keer wordt verlengd.
- Mechanische bewerking: Als slijtvaste strips voor machinegereedschapgeleidingen en gereedschapskoppen (in combinatie met metalen ondergronden), verbetert dit de snijprecisie en de duurzaamheid van het gereedschap.
- Nieuwe energie: Tijdens het sinterproces van kathodematerialen voor lithiumbatterijen fungeert het als binnenbekleding van de oven en als bakplaat, waarbij het bestand is tegen hoge temperaturen en poedererosie, en verontreiniging door onzuiverheden voorkomt.
2. Elektronica- en elektrotechniek
- Vermogenelektronica: Als isolerende ondergrond voor IGBT-modules en thyristors, combineert het hoge isolatie met thermische geleidbaarheid (waardoor warmteafvoer wordt ondersteund) en vervangt traditionele aluminiumnitride keramiek (met lagere kosten).
- Elektronische componenten: Gebruikt voor keramische condensatorbehuizingen en verpakkingsbases voor geïntegreerde schakelingen, waarbij gebruik wordt gemaakt van de chemische stabiliteit om vocht en onzuiverheden af te schermen, wat de langetermijnbetrouwbaarheid van de componenten waarborgt.
- Hoogspanningsapparatuur: Als hoogspanningsisolatoren en componenten van vacuümschakelaars voor boogdoochting, kan het spanningen boven de 10 kV weerstaan en verliest het niet zijn isolerende eigenschappen in vochtige omgevingen.
3. Hoge temperaturen en corrosieve omgevingen
- Metallurgie: Als binnenbekleding van koperplaten in het matrijs van continu-gietinstallaties voor staalproductie en als vuurvaste stenen in smeltovens voor non-ferro metalen, weerstaat het aan de hoge temperatuurerosie en slijtage van gesmolten staal/gesmolten aluminium.
- Chemische industrie: Het wordt gebruikt als binnenbekleding van reactievaten en als drager voor katalysatoren. Het blijft stabiel in sterke zuren (zoals zwavelzuur, salpeterzuur) en sterke basen (zoals natriumhydroxide) en gaat geen chemische reacties aan met reagentia.
- Milieubescherming: Als binnenbekleding van de rookgaskanaal van afvalverbrandingsinstallaties en als anticorrosielaag van ontzwavelingstorens, kan het temperaturen van 800-1000℃ weerstaan en corrosie door zwavelhoudend rookgas.
4.Medische en precisievelden
- Medische apparatuur: Ze worden gebruikt voor het maken van kunstmatige gewrichten (zoals heupgewrichtsbekledingen) en tandimplantaataansluitingen. Door gebruik te maken van hun biocompatibiliteit (niet-toxisch en veroorzaakt geen afstotingsreacties) en slijtvastheid, kan hun levensduur oplopen tot 15-20 jaar.
- Precisie meting: Als basis voor maatblokken en kalibratiematen zorgt de lage uitzettingscoëfficiënt ervoor dat de dimensionele nauwkeurigheidsfout ≤0,001 mm is bij temperatuurveranderingen, waardoor wordt voldaan aan de meetvereisten op micrometerniveau.
Productparameter tabel
| Het belangrijkste chemische ingrediënt |
|
|
Al₂O₃ |
Al₂O₃ |
Al₂O₃ |
| Bulkdichtheid |
|
g/cm³ |
3.6 |
3.89 |
3.4 |
| Maximale gebruikstemperatuur |
|
|
1450°C |
1600°C |
1400°C |
| Wateropname |
|
% |
0 |
0 |
< 0.2 |
| Buigsterkte |
20°C |
MPa (psi x 10³) |
358 (52) |
550 |
300 |
| Coëfficiënt van thermische uitzetting |
25 - 1000°C |
1×10⁻⁶/°C |
7.6 |
7.9 |
7 |
| Thermische geleidingscoëfficiënt |
20°C |
W/m·k |
16 |
30.0 |
18 |



