摘要:隨著科學(xué)技術(shù)與制造技術(shù)日新月異的發(fā)展，氧化鋁陶瓷在現(xiàn)代工業(yè)中得到了深入的發(fā)展和廣泛的應(yīng)用。本文介紹了氧化鋁陶瓷在各個研究領(lǐng)域的應(yīng)用及其制備工藝，以氧化鋁陶瓷性能為基礎(chǔ)，綜述了它在所應(yīng)用領(lǐng)域的發(fā)展?fàn)顩r。

關(guān)鍵詞:氧化鋁;刀具;透明陶瓷;纖維

1 Al₂O₃陶瓷性能簡介

氧化鋁陶瓷是氧化物陶瓷中應(yīng)用最廣、用途最寬、產(chǎn)量最大的陶瓷材料。

據(jù)研究報道，Al₂O₃有12種同質(zhì)多晶變體[1]，但應(yīng)用較多的主要有3種，即α-Al₂O₃、β-Al₂O₃和γ-Al₂O₃，這3種晶體的結(jié)構(gòu)不同，故它們的性質(zhì)具有很大的差異[2]。

(1) α-Al₂O₃

α-Al₂O₃是三方晶系，單位晶包是一個尖的菱面體，密度為3.96～4.01g/cm3 ，其結(jié)構(gòu)最緊密、化學(xué)活性低、高溫穩(wěn)定性好、電學(xué)性能優(yōu)良并且機(jī)械性能也最佳，在一定條件下可以由其它的兩種晶體轉(zhuǎn)換而來。

(2) β-Al₂O₃

β-Al₂O₃是一種Al₂O₃含量很高的多鋁酸鹽礦物，密度為3.30～3.63g/cm3，它的化學(xué)組成中含有一定量的堿土金屬氧化物和堿金屬氧化物，并且還可以呈現(xiàn)離子型導(dǎo)電。

(3) γ-Al₂O₃

γ-Al₂O₃是尖晶石型立方結(jié)構(gòu)，密度為3.42～3.47g/cm3。它的氧原子呈立方緊密堆積，鋁原子填充在間隙中，這就決定了它在高溫下不穩(wěn)定、力學(xué)和電學(xué)性能差的缺陷，在科學(xué)應(yīng)用中很少單獨制成材料使用。但它有較高的比表面積和較強的化學(xué)活性，經(jīng)過技術(shù)改進(jìn)可以作為吸附材料使用。

在制備Al₂O₃原料方面，如果對于純度要求不高的Al₂O₃，一般是通過化學(xué)方法來制備。以鋁土礦為原料，通過燒結(jié)、溶出、脫硅、分解、煅燒等步驟，把鋁土礦中的Al₂O₃成分溶解于氫氧化鈉(NaOH)溶液中，將得到的偏鋁酸鈉(NaAlO₂)溶液，冷卻至過飽和態(tài)，加水分解就會析出氫氧化鋁(Al(OH)3)沉淀，再將它煅燒即可得到Al₂O₃。但在制備高純度Al₂O₃原料時一般采用有機(jī)鋁鹽加水熱分解法、鋁的水中放電氧化法、鋁的硫酸鹽和氨碳酸鹽熱分解法、銨明礬熱分解法等[3]。目前國內(nèi)外大多數(shù)學(xué)者都采用銨明礬熱分解法，因為此方法制備的Al₂O₃純度高、細(xì)度小(約1?滋m以下)，且顆粒分布范圍窄、團(tuán)聚程度輕。

氧化鋁陶瓷具有機(jī)械強度高、電阻率高、電絕緣性好、硬度和熔點高、抗腐蝕性好、化學(xué)穩(wěn)定性優(yōu)良等性能，而且在一定條件下具有良好的光學(xué)性和離子導(dǎo)電性?；贏l₂O₃陶瓷的一系列優(yōu)良性能，其廣泛應(yīng)用于機(jī)械、電子電力、化工、醫(yī)學(xué)、建筑以及其它的高科技領(lǐng)域，本文對Al₂O₃陶瓷在以上6個方面的應(yīng)用進(jìn)行了闡述。

2Al₂O₃陶瓷的應(yīng)用

2.1 機(jī)械方面

Al₂O₃瓷燒結(jié)產(chǎn)品的抗彎強度可達(dá)250MPa，熱壓產(chǎn)品可達(dá)500MPa。Al₂O₃陶瓷的莫氏硬度可達(dá)到9，加上具有優(yōu)良的抗磨損性能等，所以廣泛地用于制造刀具、球閥、磨輪、陶瓷釘、軸承等，其中以Al₂O₃陶瓷刀具和工業(yè)用閥應(yīng)用最廣。

2.1.1 Al₂O₃陶瓷刀具

在金屬切削過程中，刀具起著主導(dǎo)作用，由于刀具材料的性能不同，其切削性能相差很大。Al₂O₃陶瓷刀具由于具有硬度高、高溫力學(xué)性能強、耐磨性能好、化學(xué)穩(wěn)定性好、不易與金屬發(fā)生粘結(jié)等特點，大量應(yīng)用于硬切割、高速干切割、超高速切割等一些難加工材料的切割[4]。Al₂O₃陶瓷刀具的最佳切削速度比一般的硬質(zhì)合金刀具高，可大幅提高對不同材料的切削效率。隨著科學(xué)工作者的大量研究，在制備陶瓷刀具中實現(xiàn)了對原料純度和晶粒尺寸的有效控制，以及添加其它成分構(gòu)成兩相或以固溶體形式存在于基體之中的Al₂O₃基復(fù)合陶瓷和晶須增強陶瓷。這些技術(shù)彌補了純Al₂O₃陶瓷的不足，從而提高了它的切削性能和耐用度[5]。

2.1.2 純Al₂O₃陶瓷刀具

純Al₂O₃陶瓷刀具是指僅含有少量氧化物的高純Al₂O₃陶瓷，其中Al₂O₃的純度大于99%。在純Al₂O₃陶瓷中，可以添加ZrO₂作為燒結(jié)助劑來提高它的斷裂韌性[6]。目前普通燒結(jié)所制備的Al₂O₃陶瓷晶粒尺寸都在微米級，而細(xì)晶Al₂O₃陶瓷能夠獲得較高的強度和斷裂韌性以及較好的高溫性能，是制備純Al₂O₃陶瓷刀具的理想材料。解決這一問題的有效途徑是:制備出粒徑尺寸在100nm以下單分散的α-Al₂O₃粉，利用納米α-Al₂O₃的高活性，再運用先進(jìn)的燒結(jié)技術(shù)在較低的溫度下得到細(xì)晶Al₂O₃陶瓷[7]，有時也可以加入MgO或Y2O₃來抑制晶粒長大，起到細(xì)化晶粒的作用[8]。純Al₂O₃陶瓷刀具高溫性能、耐磨損性較好，但抗彎強度較低、抗沖擊能力差，目前它越來越多被各種復(fù)合Al₂O₃陶瓷刀具所替代。

2.1.3 復(fù)合Al₂O₃陶瓷刀具

在復(fù)合陶瓷中，有幾種復(fù)合方向:Al₂O₃-碳化物陶瓷刀具、Al₂O₃-碳化物-金屬陶瓷刀具、Al₂O₃-氮化物或硼化物陶瓷刀具等。

Al₂O₃-碳化物陶瓷刀具，是在Al₂O₃中添加一定的碳化物(TiC、WC、TaC、NbC、Mo2C、Cr3C2等)，以提高它的強度、耐磨性、抗沖擊性以及高溫性能等[9]。在添加物中，以添加TiC的應(yīng)用最多，與純Al₂O₃陶瓷相比，Al₂O₃-碳化物復(fù)合陶瓷的抗彎強度無論是在常溫還是高溫下都優(yōu)于純Al₂O₃陶瓷。此復(fù)合刀具適合于高速粗、精加工耐磨鑄鐵、淬硬鋼及高強度鋼等難加工材料。

Al₂O₃-碳化物-金屬陶瓷刀具，它是在Al₂O₃中除了添加碳化物外，還添加少量的粘結(jié)金屬(如Ni、Mo、Co、W等)[10]，由于添加了金屬，提高了Al₂O₃與碳化物的連接強度，改善了使用性能，此類陶瓷刀具適合于加工淬火鋼、合金鋼、錳鋼、冷硬鑄鐵、鎳基和鈷基合金以及非金屬材料等。它是目前精加工冷硬鑄鐵軋輥的最佳刀具，并且可以應(yīng)用于間斷切削和有切削液的切削場合。

Al₂O₃-氮化物或硼化物陶瓷刀具，是在Al₂O₃中添加氮化物(如TiN等)的Al₂O₃-氮化物復(fù)合陶瓷刀具，具有抗氧化、抗熱震性、耐高溫高壓、耐磨損等性能。其基本性能和使用范圍與Al₂O₃-碳化物-金屬陶瓷刀具相當(dāng)，更適合于間斷切削，但其抗彎強度和硬度比Al₂O₃-碳化物陶瓷刀具低，并且較低的韌性也一直是其得到進(jìn)一步應(yīng)用的瓶頸[11]。在Al₂O₃中添加硼化物(如ZrB2等)作為粘結(jié)劑制成的陶瓷刀具，由于其微觀結(jié)構(gòu)保持了硼化物的“三維連續(xù)性”，因此具有極好的耐沖擊性和耐磨性[12]。

2.1.4 增韌Al₂O₃陶瓷刀具

增韌Al₂O₃陶瓷刀具是指在Al₂O₃基體中添加增韌或增強材料。目前常用的增韌方法有:ZrO₂相變增韌、晶須增韌、第二相顆粒彌散增韌等。

ZrO₂相變增韌是一種有效的增韌方式，當(dāng)ZrO₂在1150℃左右時發(fā)生相變時產(chǎn)生體積變化，在基體中誘導(dǎo)出許多裂紋，從而吸收其主裂紋尖端的大部分能量，達(dá)到增韌的目的。利用微米級或亞微米級ZrO₂相變增韌Al₂O₃制成的Al₂O₃陶瓷刀具，可以有效改善刀具的斷裂韌性[13]。

晶須增韌是利用晶須的加強棒作用，常用的晶須有TiC、SiC、Si3N4等。用晶須增韌Al₂O₃陶瓷刀具顯示出更為優(yōu)越的抗裂紋擴(kuò)展能力和抗循環(huán)熱震性能，它具有強度高、硬度高、導(dǎo)熱性好等優(yōu)點[14-15]。

第二相顆粒彌散增韌主要是利用彌散顆粒和基質(zhì)材料膨脹系數(shù)和彈性模量的不匹配在材料內(nèi)部形成殘余應(yīng)力，以達(dá)到增韌的目的。第二相顆粒一般使用SiC、TiC等，彌散增韌可以提高刀具的抗斷裂性，從而使Al₂O₃陶瓷的韌性明顯提高。

2.1.5 Al₂O₃工業(yè)用閥

目前，閥門種類繁多，氧化鋁工業(yè)用閥常用的是旋塞閥、閘閥、截止閥、球閥等[16]。

旋塞閥:它廣泛地應(yīng)用于油田開采、輸送和精練設(shè)備中，同時也廣泛用于石油化工、煤氣、天然氣、液化石油氣、暖通行業(yè)以及一般工業(yè)中。

閘閥、截止閥:它可廣泛用于自來水、污水、建筑、石油、化工、食品、醫(yī)藥、輕紡、電力、船舶、冶金、能源系統(tǒng)等體管線上作為調(diào)節(jié)和截流裝置使用。

球閥:球閥的主要特點是本身結(jié)構(gòu)緊湊、密封可靠、結(jié)構(gòu)簡單、維修方便、密封面與球面常在閉合狀態(tài)，不易被介質(zhì)沖蝕，易于操作和維修，適用于水、溶劑、酸和天然氣等一般工作介質(zhì)，而且還適用于工作條件惡劣的介質(zhì)，如氧氣、過氧化氫、甲烷和乙烯等，在各行業(yè)得到廣泛的應(yīng)用。

2.2 電子、電力方面

在電子、電力方面，有各種Al₂O₃陶瓷底板、基片、陶瓷膜、透明陶瓷以及各種Al₂O₃陶瓷電絕緣瓷件、電子材料、磁性材料等，其中以Al₂O₃透明陶瓷和基片應(yīng)用最廣。

2.2.1 Al₂O₃透明陶瓷

當(dāng)前透明陶瓷是材料領(lǐng)域研究和應(yīng)用的重要前沿方向。從上個世紀(jì)60年代初第一塊透明Al₂O₃陶瓷問世以來，透明陶瓷取得了飛躍發(fā)展。透明陶瓷作為一種新興材料，除了本身具有寬范圍的透光性外，還具有高熱導(dǎo)率、低電導(dǎo)率、高硬度、高強度、低介電常數(shù)和介電損耗、耐磨性和耐腐蝕性好等一系列優(yōu)點。與玻璃材料相比，透明陶瓷除具有高強度、高硬度等優(yōu)點，還具有更高的韌性和更好的抗表面損壞性能;與單晶相比，透明陶瓷具有更低的制備溫度和更短的生產(chǎn)周期，而且在尺寸和結(jié)構(gòu)上更容易控制[17]。透明陶瓷按其應(yīng)用可以分為兩大類:透光、透波性應(yīng)用和特種光功能應(yīng)用。

在透光、透波性應(yīng)用方面，有用透明Al₂O₃陶瓷制造的新型節(jié)能燈具金鹵燈、高強度透明裝甲材料、紅外透波材料等，這些材料是民用和國防裝備中的重要材料。MgAl₂O4透明陶瓷就是屬于這類材料，它既具有陶瓷的特點又具有藍(lán)寶石晶體、石英玻璃的光學(xué)性能，可用于透明裝甲、照明燈具等[18]。

在特種光功能特性應(yīng)用方面，有薄膜發(fā)光材料、高功率全固態(tài)激光器、透明閃爍陶瓷等。薄膜發(fā)光材料中的Al₂O₃材料，已經(jīng)被證明是最有前景的薄膜發(fā)光材料，這是因為它具有高透明、熱穩(wěn)定性好和相對高的發(fā)光亮度等性能[19]。

透光率是透明陶瓷的一個最重要指標(biāo)，影響它的因素有很多，如原料的純度和分散性、燒結(jié)氣體介質(zhì)、燒成溫度制度、添加劑的種類和數(shù)量、結(jié)構(gòu)缺陷和氣孔、晶界雙折射等。其中晶界雙折射對透光率影響較大，通過磁場輔助注漿成形，制備出Al₂O₃顆粒具有取向性排列的陶瓷坯體，再經(jīng)過H2氣氛燒結(jié)即可得到光軸相互平行的多晶透明陶瓷[20]。這種方法可以大幅提高透明陶瓷的透光率，因為在強磁場下Al₂O₃顆粒的C軸會沿著磁場方向排列，而C軸就是光軸方面，當(dāng)各個晶粒的光軸相互平行排列時，在晶界上的雙折射可以大量消除，從而提高透光率。

2.2.2 Al₂O₃陶瓷基片

Al₂O₃陶瓷基片具有機(jī)械強度高、絕緣性好、避光性高等優(yōu)良性能，廣泛用于多層布線陶瓷基片、電子封裝及高密度封裝基片。

在制備Al₂O₃陶瓷基片中常用的成形方法有干壓、流延等，而流延成形是目前應(yīng)用最廣的成形方法。流延成形分為非水系和水系:非水系流延成形工藝簡單，但會對環(huán)境造成污染且成本較高;水系流延成形較環(huán)保，且成本較低，但工藝較難[21]。目前，在工業(yè)應(yīng)用中大部分都采用非水系流延成形Al₂O₃陶瓷基片，利用非水系流延成形可以制備表面光滑、平整、致密度高的Al₂O₃陶瓷基片，但在制備工藝中，基片的燒結(jié)溫度高、耗能大。因此可以在Al₂O₃陶瓷基片中加入一些添加劑以降低燒成溫度，如加入Fe-Cr-Mn系黑色色料來制備黑色Al₂O₃陶瓷基片，可以在其它性能一致的條件下有效地降低Al₂O₃陶瓷基片的燒結(jié)溫度，減少能耗[22]。

2.3 化工方面

在化工應(yīng)用方面，Al₂O₃陶瓷也有較廣泛的用途，如Al₂O₃陶瓷化工填料球、無機(jī)微濾膜、耐腐蝕涂層等，其中以Al₂O₃陶瓷膜和涂層的研究和應(yīng)用最多。

2.3.1 Al₂O₃陶瓷膜

膜分為有機(jī)高分子膜和無機(jī)膜等，自20世紀(jì)80年代以來，Al₂O₃陶瓷膜特別是多孔Al₂O₃陶瓷膜的研制與開發(fā)得到了大幅度的提升，在膜領(lǐng)域占據(jù)了重要的地位。陶瓷膜與有機(jī)高分子膜相比有以下特點:

(1) 耐高溫、熱穩(wěn)定性好，在高溫下仍能保持其性能不變;

(2) 高強度，在很大壓力梯度操作下，不會被壓縮或產(chǎn)生蠕變，機(jī)械性能好;

(3) 化學(xué)穩(wěn)定性好，能耐強酸強堿溶液、有機(jī)溶劑和氯化物腐蝕，并且不被微生物降解;

(4)可反復(fù)使用，易清潔;制備時孔徑大小和孔徑尺寸分布容易控制[23]。

Al₂O₃陶瓷膜在凈化工業(yè)用水加工、海水淡化、氣體分離、催化反應(yīng)等方面都具有大量的應(yīng)用，因此陶瓷無機(jī)膜日益受到科技界與工業(yè)界的廣泛關(guān)注。

Al₂O₃陶瓷膜的制備方法有很多，有溶膠-凝膠法、固態(tài)粒子燒結(jié)法、化學(xué)氣相沉積法、陽極氧化法等[24]。

(1) 溶膠-凝膠法是制備Al₂O₃陶瓷膜的一種有效方法，一般它是在多孔陶瓷支撐體(如堇青石、α-Al₂O₃等)上制備負(fù)載型均勻微孔的陶瓷膜[25-26];

(2) 固態(tài)粒子燒結(jié)法，它首先將Al₂O₃研磨成細(xì)粉，經(jīng)篩分及水力沉降分級制成懸浮液，再加無機(jī)粘結(jié)劑等，經(jīng)成形、燒結(jié)制成陶瓷膜;

(3) 化學(xué)氣相沉積法是使反應(yīng)產(chǎn)物蒸汽形成很高的過飽和蒸汽壓，然后自動凝聚成大量的晶核，晶核長大沉積在基體材料上即制得陶瓷膜[27];

(4) 陽極氧化法， 它是以高純度的合金為陽極，并使一側(cè)表面與酸性電解質(zhì)(如硫酸、草酸等)接觸，通過電解作用在表面形成微孔Al₂O₃膜，然后去除未被氧化的鋁載體和阻擋層，便得到孔徑均勻、孔道與膜平面垂直的微孔Al₂O₃膜。

2.3.2 Al₂O₃涂層

Al₂O₃涂層具有耐腐蝕、耐高溫等特性，近年來得到了大量研究。鋁合金的微等離子氧化表面陶瓷化工技術(shù)受到了人們廣泛的關(guān)注，利用微等離子體氧化技術(shù)在LY12鋁合金表面制備了Al₂O₃涂層，加強了鋁合金的耐腐蝕性和抗氧化性等[28]。鈦合金材料高溫氧化嚴(yán)重，為了提高其使用性能，可以在鈦合金材料表面涂覆Al₂O₃涂層，這樣也可以使鈦合金材料的耐腐蝕和抗高溫氧化等特性提高[29]。

2.4 醫(yī)學(xué)方面

在醫(yī)學(xué)方面，Al₂O₃更多的是用于制造人工骨、人工關(guān)節(jié)、人工牙齒等。Al₂O₃陶瓷具有優(yōu)良的生物相容性、生物惰性、理化穩(wěn)定性及高硬度、高耐磨性，是制備人造骨和人造關(guān)節(jié)的理想材料[30]。但它具有和其他陶瓷材料一樣的缺點如脆性大、斷裂韌性低、機(jī)加工技術(shù)難度高、工藝復(fù)雜等，因此需要進(jìn)一步研究應(yīng)用。

羥基磷灰石具有良好的生物相容性和生物活性，其優(yōu)良的骨傳導(dǎo)作用已被很多的研究結(jié)果所驗證，是目前最有前景的陶瓷人工骨材料，但是純羥基磷灰石的力學(xué)性能較差，難以作為承重骨的替代材料[31]。運用放電等離子技術(shù)燒結(jié)的Al₂O₃-羥基磷灰石人工骨材料，通過引入彌散強化相Al₂O₃來提高材料的力學(xué)性能，既保持了羥基磷灰石的生物活性又提高了材料的力學(xué)性能，因此它有望成為一種理想的承重骨材料[32]。

Al₂O₃-羥基磷灰石人工骨材料在人骨修復(fù)領(lǐng)域有著大量的應(yīng)用。在臨床骨科手術(shù)中，骨缺損常常需要大量的修復(fù)材料。目前常見的修復(fù)材料有自身骨、異體骨和人工合成材料等。自身骨移植雖無免疫排斥、效果好，但取材有限;異體骨移植則容易引起免疫排斥，且修復(fù)效果差;人工合成材料，它們基本上都是降解材料，所以不能修復(fù)缺損區(qū)[33]。因此尋求具有良好的物化性質(zhì)、生物特性的生物材料作為骨移植材料，已成為研究的熱點。Al₂O₃-羥基磷灰石人工骨材料正解決了這些問題，它具有穩(wěn)定的物化性能，其硬度、抗彎強度、斷裂韌性均已接近人體骨[34]，況且常規(guī)消毒不會改變其生物特性。

2.5 建筑衛(wèi)生陶瓷方面

在建筑衛(wèi)生陶瓷方面，Al₂O₃產(chǎn)品隨處可見，如Al₂O₃陶瓷襯磚、研磨介質(zhì)、輥棒、陶瓷保護(hù)管以及Al₂O₃質(zhì)耐火材料等。其中以Al₂O₃球磨介質(zhì)應(yīng)用最廣。

過去，建筑衛(wèi)生陶瓷用球磨介質(zhì)基本上都是燧石、鵝卵石等天然球石，隨著這些優(yōu)質(zhì)的天然球石資源的減少，以及它們磨損率高、效率低等缺點，Al₂O₃球磨介質(zhì)被越來越多的陶瓷廠家所使用。目前球磨介質(zhì)主要包括Al₂O₃、ZrO₂、SiC、Si3N4等。Al₂O₃球磨介質(zhì)具有合適的硬度、適中的密度、耐磨、耐腐蝕且價格低廉等特點，因此大部分的建筑衛(wèi)生陶瓷方面的原材料都用Al₂O₃球磨介質(zhì)加工[35]。

Al₂O₃球磨介質(zhì)物化性能優(yōu)異、價格較低，在球磨介質(zhì)中占據(jù)了一定的地位。但其韌性不及其它球磨介質(zhì)，這就限制了它的進(jìn)一步應(yīng)用，因此國內(nèi)外科研工作者對Al₂O₃球磨介質(zhì)增韌機(jī)理和技術(shù)進(jìn)行了大量研究，考慮到成本問題及增韌的操作性，目前最有成效的增韌方法是利用相變增韌機(jī)理，在Al₂O₃中添加ZrO₂ 得到ZrO₂增韌Al₂O₃球磨介質(zhì)，解決了Al₂O₃球磨介質(zhì)的韌性問題[36]。

2.6 其它方面

Al₂O₃陶瓷是目前新材料中研究最多、應(yīng)用最廣的材料之一，除了以上的幾種應(yīng)用外，它還廣泛應(yīng)用于其它一些高科技領(lǐng)域，如航空航天、高溫工業(yè)爐、復(fù)合增強等領(lǐng)域[37]。

2.6.1 航空航天

在航空航天方面應(yīng)用較多的是Al₂O₃基纖維，它具有高強度、耐高溫、抗氧化、耐腐蝕等多種性能[38]。

Al₂O₃可以制備成高溫耐熱纖維，用于航天飛機(jī)上的隔熱瓦和柔性隔熱材料等。不僅如此，利用Al₂O₃纖維還可以用來增強金屬基和陶瓷基復(fù)合材料，大量用于超音速噴射飛機(jī)中的噴管及火箭發(fā)動機(jī)中的墊圈[39]。

2.6.2 高溫工業(yè)爐

在高溫工業(yè)爐領(lǐng)域中主要是用Al₂O₃基短纖維材料作為保溫耐火材料，因為它具有密度小、隔熱性好、熱容量小等優(yōu)點。這些優(yōu)點不僅可以減輕高溫爐的重量，而且使高溫爐控溫精確，進(jìn)而更加節(jié)能。

普通高溫爐中使用的保溫耐火材料基本上都是耐火磚或耐火棉，這些材料的性能不及Al₂O₃基短纖維材料，原因是纖維材料可以強化爐氣對爐壁的對流傳熱，使?fàn)t壁能得到更多的熱量，再通過輻射傳到爐內(nèi)，這樣就提高了高溫爐的加熱速度和生產(chǎn)效率[40]。

2.6.3 復(fù)合增強

Al₂O₃纖維增強金屬基復(fù)合材料具有力學(xué)性能好、耐磨性高、膨脹系數(shù)低、硬度高等特點，這是因為Al₂O₃纖維與金屬基體之間浸潤性好、界面反應(yīng)低。這些材料已經(jīng)在汽車活塞、空氣壓縮機(jī)葉片的制造中得到了應(yīng)用。

Al₂O₃纖維還與樹脂的結(jié)合性好，因它可以制備成Al₂O₃樹脂復(fù)合材料，它具有彈性大、硬度高等特點，可應(yīng)用于釣魚竿、高爾夫球桿、滑雪板、網(wǎng)球拍等體育器材制造行業(yè)[41]。

3結(jié) 語

Al₂O₃陶瓷材料是應(yīng)用得較多的陶瓷材料之一。國外對Al₂O₃材料的研究起步較早，尤其是在科技含量高的領(lǐng)域如機(jī)械加工、醫(yī)學(xué)、航空航天等。而國內(nèi)對Al₂O₃材料研究相對較晚，技術(shù)相對落后，且制造業(yè)中生產(chǎn)工藝較落后、裝備不精，所以產(chǎn)品質(zhì)量跟西方發(fā)達(dá)國家相比還是存在一定的差距。因此，提高我國Al₂O₃材料的研究水平及大力推廣Al₂O₃材料的應(yīng)用已迫在眉睫。

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Application of Alumina Ceramic

ZHANG Xiao-feng， YU Guo-qiang，JIANG Lin-wen

(School of Material，Jingdezhen Ceramic Institute ，Jingdezhen 333001，China)

Abstract:With the development of science and manufacturing technology，alumina ceramics has been studied widely in modern industry and technology.Its application and making process in different fields was described in this paper，and the performance of alumina ceramics was also introduced on the base of its properties.

Key words:alumina;cutting tools;transparent ceramic;fibre