硬度與耐磨性:主體成分 Al?O?的高硬度特性賦予了氧化鋁良好的硬度和耐磨性。不同晶型的 Al?O?對硬度影響不同,α -Al?O?莫氏硬度高達 9,是硬度僅次于金剛石的天然物質(zhì),這使得含有大量 α -Al?O?的氧化鋁材料在研磨、切削等領(lǐng)域應(yīng)用廣闊。然而,雜質(zhì)的存在會改變氧化鋁的硬度和耐磨性。例如,F(xiàn)e?O?的存在會降低氧化鋁的硬度,因為 Fe?O?本身硬度相對較低,且其在氧化鋁結(jié)構(gòu)中可能會引入缺陷,破壞晶體結(jié)構(gòu)的完整性,從而降低材料抵抗磨損的能力。而適量的 TiO?可能會通過固溶強化等作用,在一定程度上提高氧化鋁的硬度,但過量的 TiO?則可能因影響晶型轉(zhuǎn)變而對硬度產(chǎn)生負面影響。山東魯鈺博新材料科技有限公司一切從實際出發(fā)、注重實質(zhì)內(nèi)容。福建Y氧化鋁廠家
溫度不足(<1500℃)會導(dǎo)致致密度低(<90%),強度差;溫度過高(>1700℃)會使晶粒異常生長(超過20μm),導(dǎo)致強度下降(從350MPa降至250MPa)。通過試燒確定較好溫度(±10℃)。純氧化鋁燒結(jié)無需保護氣氛(空氣即可),但含添加劑(如ZrO?)時需氧化氣氛(避免Zr??還原);若坯體含碳(如注塑殘留),需通入氧氣(流量2L/min)氧化除碳。異形件因形狀復(fù)雜,升溫速率需降低(如注塑件從10℃/分鐘降至5℃/分鐘),在800-1200℃(應(yīng)力敏感區(qū))進一步降至3℃/分鐘。青島中性氧化鋁出口代加工山東魯鈺博新材料科技有限公司歡迎朋友們指導(dǎo)和業(yè)務(wù)洽談。

氧化鋁完全不溶于水和常見有機溶劑,這與其極性晶體結(jié)構(gòu)有關(guān)——晶體中鋁離子與氧離子形成穩(wěn)定的六元環(huán)結(jié)構(gòu),水分子難以破壞其晶格。在20℃時,氧化鋁在水中的溶解度低于0.001g/100mL,這種極低的水溶性使其適用于水環(huán)境中的結(jié)構(gòu)材料,如水利工程用陶瓷耐磨件。氧化鋁的硬度特性因晶型差異呈現(xiàn)明顯分化。α-Al?O?作為熱力學(xué)穩(wěn)定相,具有緊密的六方堆積結(jié)構(gòu),其莫氏硬度高達9(只低于金剛石的10),維氏硬度可達2000-2200HV。這種超高硬度源于其晶體中Al3?與O2?的緊密排列——氧離子形成六方密堆積晶格,鋁離子填充八面體間隙,離子鍵鍵能達到6.9eV,使得晶體抗變形能力極強。
但需注意:若氧化鋁中含有Fe?O?等雜質(zhì),在潮濕環(huán)境中可能形成微電池效應(yīng),導(dǎo)致表面出現(xiàn)銹蝕狀斑點,因此電子級氧化鋁需控制鐵含量低于5ppm。α-Al?O?在1800℃以下具有極高的熱穩(wěn)定性,即使在空氣、氮氣等氣氛中長時間加熱也不會分解。當溫度超過2000℃時,才會緩慢揮發(fā)但不發(fā)生化學(xué)分解——這一特性使其成為冶煉金屬的耐火材料(如鋁電解槽的內(nèi)襯磚可承受1900℃高溫)。γ-Al?O?在高溫下的穩(wěn)定性較差:在800-1200℃區(qū)間會逐漸轉(zhuǎn)化為α-Al?O?,伴隨13%的體積收縮和密度提升(從3.4g/cm3增至3.9g/cm3)。這種相變在工業(yè)生產(chǎn)中需嚴格控制——例如制備陶瓷時通過添加1-2%的MgO可抑制相變速率,避免材料開裂。β-Al?O?的熱穩(wěn)定性介于兩者之間,但在1600℃以上會分解為α-Al?O?和堿金屬氧化物。山東魯鈺博新材料科技有限公司在行業(yè)的影響力逐年提升。

其他可能的雜質(zhì)成分(如 CaO、MgO、H?O 等):除了上述常見雜質(zhì)外,氧化鋁中還可能含有 CaO、MgO、H?O 等雜質(zhì)。CaO 和 MgO 的來源與鋁土礦中的含鈣、鎂礦物有關(guān)。CaO 在高溫下可能與氧化鋁反應(yīng)生成鈣鋁酸鹽,影響氧化鋁材料的高溫性能。MgO 的存在可能會改變氧化鋁的晶體結(jié)構(gòu),對其硬度、密度等性能產(chǎn)生一定影響。H?O 通常以吸附水或結(jié)晶水的形式存在于氧化鋁中。吸附水在較低溫度下即可脫除,但結(jié)晶水的脫除需要較高溫度。過多的水分會影響氧化鋁的成型性能和燒結(jié)性能,在一些對含水量有嚴格要求的應(yīng)用中,如制備高性能陶瓷、催化劑等,需要對氧化鋁中的水分進行嚴格控制。山東魯鈺博新材料科技有限公司具備雄厚的實力和豐富的實踐經(jīng)驗。廣東藥用吸附氧化鋁價格
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高純α-Al?O?具有優(yōu)異的透光性,在可見光至紅外波段的透光率可達85%以上。這種特性源于其晶體結(jié)構(gòu)的光學(xué)均勻性——六方晶格對光的散射作用極弱,且無雜質(zhì)引起的吸收峰。人工合成的透明氧化鋁陶瓷(如Lucalox)可用于高壓鈉燈燈管,能承受1400℃高溫和鈉蒸氣腐蝕,透光率是普通石英玻璃的1.3倍。天然剛玉因雜質(zhì)離子產(chǎn)生特征顏色:Cr3?在550nm波長處有強吸收,使紅寶石呈現(xiàn)鮮紅色;Fe2?和Ti??的電荷轉(zhuǎn)移吸收則使藍寶石呈現(xiàn)藍色。這些光學(xué)特性使其成為名貴寶石,同時也為工業(yè)著色提供參考——在陶瓷釉料中添加0.5%的Cr?O?可獲得穩(wěn)定的紅色調(diào)。福建Y氧化鋁廠家