As placas cerâmicas de alumina possuem as seguintes propriedades excelentes:
1. Propriedades mecânicas
- Alta dureza: a dureza da placa cerâmica de Al2O3 é superada apenas por alguns materiais superduros, como o diamante, com uma dureza Mohs de aproximadamente 9. Por isso, possui excelente resistência ao desgaste e apresenta bom desempenho em cenários de aplicação que exigem resistência ao atrito e ao desgaste. Por exemplo, quando utilizada como componente resistente ao desgaste no campo de usinagem mecânica, pode manter um bom estado superficial por longo tempo e não é facilmente riscada ou desgastada.
- Alta resistência: A resistência à compressão das chapas cerâmicas de alumina é relativamente elevada, sendo capaz de suportar cargas significativas de pressão. Podem ser utilizadas em aplicações como componentes estruturais que suportam alta pressão, garantindo a estabilidade da estrutura sob tensão. Enquanto isso, sua resistência à flexão também pode atender aos requisitos de muitas condições de trabalho, sendo menos propensa a deformações por flexão ou até fratura.
2. Propriedades térmicas
- Resistência a altas temperaturas: Pode operar de forma estável em ambientes com temperaturas muito elevadas, geralmente suportando temperaturas de até 1600 °C ou mesmo superiores. Por isso, é frequentemente utilizada em revestimentos de fornos de alta temperatura, tubulações para altas temperaturas e outros ambientes industriais com altas temperaturas. Em condições de alta temperatura, ainda consegue manter sua integridade estrutural e estabilidade de desempenho.
- Alta condutividade térmica: Possui uma capacidade relativamente boa de condução de calor e pode transferir o calor rapidamente, o que lhe confere uma vantagem em cenários de aplicação relacionados à dissipação de calor, como dissipadores de calor para dispositivos eletrônicos, ajudando a dissipar o calor de forma oportuna e evitando a degradação de desempenho ou danos ao equipamento devido ao superaquecimento.
- Boa estabilidade térmica: Quando submetidas a mudanças bruscas de temperatura, as chapas de cerâmica de alumina não são propensas a danos por tensão térmica, como trincas, o que significa que possuem boa resistência ao choque térmico. Isso permite que se adaptem a ambientes de trabalho com mudanças frequentes de temperatura.
3. Propriedades elétricas
- Boa isolamento: É um excelente material isolante elétrico com uma resistividade extremamente alta, capaz de bloquear eficazmente a corrente elétrica. No campo da eletrônica e eletrodomésticos, é frequentemente utilizado na fabricação de componentes isolantes, como juntas isolantes para equipamentos elétricos de alta tensão, garantindo o uso seguro dos equipamentos elétricos e evitando falhas elétricas como vazamentos.
4. Propriedades químicas
- Elevada estabilidade química: É resistente à corrosão por ácidos e álcalis, apresentando excelente tolerância à maioria dos reagentes químicos. Nas indústrias química e farmacêutica, mesmo em contato com diversas substâncias químicas, consegue manter suas propriedades e estrutura por longo período sem danos, podendo ser usado como recipientes resistentes à corrosão, revestimentos de tubulações e outros componentes.
-
Os principais usos das folhas cerâmicas de alumina: Com base nas propriedades acima, as folhas cerâmicas de alumina têm sido amplamente utilizadas em diversos campos, como indústria, eletrônica e cuidados médicos. As aplicações típicas são as seguintes:
1. Campo industrial resistente ao desgaste
- Mineração/materiais de construção: É utilizada em revestimentos de britadores, revestimentos internos de tubulações de transporte e meios de moagem em moinhos de bolas, reduzindo o desgaste causado por partículas de minério e cimento nos equipamentos e prolongando a vida útil dos equipamentos em 3 a 5 vezes.
- Processamento mecânico: Como tiras resistentes ao desgaste para guias de máquinas-ferramenta e cabeças de ferramentas (em combinação com substratos metálicos), melhora a precisão de corte e a durabilidade da ferramenta.
- Nova energia: Durante o processo de sinterização dos materiais catódicos de baterias de lítio, atua como revestimento interno do forno e bandeja de queima, resistindo a altas temperaturas e à erosão por pó, além de prevenir contaminação por impurezas.
2. O campo da eletrônica e engenharia elétrica
- Eletrônica de potência: Como substrato isolante para módulos IGBT e tiristores, apresenta alta isolação e condutividade térmica (auxiliando na dissipação de calor), substituindo cerâmicas tradicionais de nitreto de alumínio (com custos mais baixos).
- Componentes eletrônicos: Utilizado em invólucros de capacitores cerâmicos e bases de encapsulamento de circuitos integrados, aproveita sua estabilidade química para isolar umidade e impurezas, garantindo a confiabilidade prolongada dos componentes.
- Equipamentos de alta tensão: Como isoladores de alta tensão e componentes das câmaras de extinção de arco de interruptores a vácuo, suporta tensões superiores a 10 kV e não reduz o desempenho de isolamento em ambientes úmidos.
3. Ambientes de alta temperatura e corrosivos
- Metalurgia: Como revestimento interno de placas de cobre no molde de máquinas de fundição contínua de aço e tijolos refratários em fornos de fusão de metais não ferrosos, resiste à erosão e ao desgaste provocados pelo aço fundido/alumínio fundido.
- Indústria química: É utilizado como revestimento interno de vasos de reação e suportes de catalisadores. Mantém-se estável em ambientes com ácidos fortes (como ácido sulfúrico, ácido nítrico) e álcalis fortes (como hidróxido de sódio), não sofrendo reações químicas com os reagentes.
- Proteção ambiental: Como revestimento interno de chaminés de incineradores de resíduos e camada anticorrosiva de torres de dessulfurização, suporta temperaturas de 800-1000 °C e a corrosão provocada por gases de combustão contendo enxofre.
4.Campos médicos e de precisão
- Dispositivos médicos: São utilizados na fabricação de articulações artificiais (como revestimentos de quadril) e pilares para implantes dentários. Aproveitando sua biocompatibilidade (não tóxico e sem causar reações de rejeição) e resistência ao desgaste, sua vida útil pode atingir 15 a 20 anos.
- Medição de precisão: Como base para blocos-padrão e calibradores, seu baixo coeficiente de expansão garante que o erro de precisão dimensional seja ≤0,001 mm quando a temperatura varia, atendendo aos requisitos de medição em nível de micrômetro.
Tabela de parâmetros do produto
| Ingrediente químico principal |
|
|
Al₂O₃ |
Al₂O₃ |
Al₂O₃ |
| Densidade de massa |
|
g/cm³ |
3.6 |
3.89 |
3.4 |
| Temperatura Máxima de Utilização |
|
|
1450°C |
1600°C |
1400°C |
| Absorção de água |
|
% |
0 |
0 |
< 0.2 |
| Resistência à Flexão |
20°C |
MPa (psi x 10³) |
358 (52) |
550 |
300 |
| Coeficiente de Expansão Térmica |
25 - 1000 °C |
1×10⁻⁶/°C |
7.6 |
7.9 |
7 |
| Coeficiente de condutividade térmica |
20°C |
W/m·k |
16 |
30.0 |
18 |



