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为什么高温陶瓷有"陶瓷之王"的美称
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| (发布日期:2007-2-25 23:05:26) |
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高温陶瓷的化学名称叫氧化铝陶瓷，它是以氧化铝为主要原料。它与普通陶瓷有什么区别呢？从制造工艺上来说，高温陶瓷的制作方法和一般陶瓷很相似，需要经过原料处理、成型、干燥、高温烧结等多道工序。所不同
的是，高温陶瓷在原料上有些特殊的要求，即必须使用经过特别制作的纯氧化铝。传统的硅酸盐陶瓷是使用粘土、长石和石英作为原料的，它们三者的比例对烧成温度和耐火的能力很有关系。后来发现在这些陶瓷原料中有三种主要物质：一种是低熔点的碱金属氧化物为氧化钠、氧化钾；一种是构成硅酸盐的基本成分二氧化硅；一种是高熔点的氧化物，就是氧化铝。当其中的氧化铝的含量逐渐增高，陶瓷承受高温的本领就越大。例如含70％的氧化铝的陶瓷，最高使用温度是1400℃，含90一95％氧化铝的1500一1550℃，含99％氧化铝的则可达1700一1800℃，而含氧化铝超过99.5％的竟可达1900℃以上。用纯的氧化铝来制作陶瓷材料当然也就引起人们的兴趣。1924年，一个叫做鲁夫的人在德国以纯的氧化铝粉，用陶瓷的成型方法做成试片，在2000℃左右的温度下烧制，居然得到一块洁白如玉而且坚硬非凡的陶瓷，它就是世界上第一块纯氧化铝陶瓷。而直到1933年，才由德国的西门子公司以"烧结刚玉"的名称问世。
高温陶瓷最拿 手的本领就是耐高温，在空气中可以耐受到1980℃的高温，可称得"耐热将军"。为此，用它做成的炉管、坩埚、燃气轮机、叶片等，可以在1600℃的高温中长期使用而不会变形。很多熔融金属对它无可奈何，很多化学物品都不能侵犯它，用它来做成作高温实验的容器是再合适不过了。氧化铝陶瓷之所以有这样高的耐高温的本领，主要是它本身的熔点很高，达2051℃。在这个温度以下，它是很稳定的，在晶体结构上不会有什么变化，就是说它只有一种结晶状态存在，即α一氧化铝，又称刚玉。高温陶瓷且异常坚硬，硬度几乎与刚玉相当。除了金刚石、碳化硼和碳化硅，还有近年兴起的立方氮化硼等少数几种物质之外，它的硬度称得上是名列前茅的。它的机械强度则是一般陶瓷的3-6倍，用其制作切削刀具，真是"削钢如泥"。它尤其适宜作高速切削，不需换刀和磨刀，比硬质合金刀具一般可提高工效一至数倍。
高温陶瓷的化学稳定性极佳，可抵抗酸、碱等化学物品的侵蚀。它还具有极好的电绝缘性能，每毫米的厚度可以耐受八千伏以上的电压，是目前最好的电气绝缘材料之一。
氧化铝陶瓷还有透微波的特性，再加上它的介质耗低，又耐 高温，就可以做成微波功率输出窗口。甚至最新的可控热核聚变技术中，它的真空室还得用氧化铝陶瓷来制造。又由于它可以用薄膜成型方法制成十分之几毫米的薄片，故而还可用来制造大规模集成电路的基片等等。高温陶瓷兼备了这么多突出的本领，因此素?quot;陶瓷之王"的美称。 |
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