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氧化铝的应用

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氧化铝与其他材料相比,它具有许多独特、优良的性能,如高熔点(2015°C)、较高的室温和高温强度,高的化学稳定性和接点介电性能,电绝缘性好,硬度高(莫氏硬度9),耐磨性好且成本低廉。因而氧化铝陶瓷可用于制造高速切削工具,高温热电耦套管、化工高压机械泵零件、内燃机火花塞、人工关节及航空磁流体发电材料等多种陶瓷器件。纳米氧化铝材料的特殊光电特性、高磁阻现象、非线性电阻现象、在高温下仍具有的高强、高韧、稳定性好等奇异特性,以及各种纳米粉体材料共有的小尺寸效应、表面界面效应、量子尺寸效应和宏观量子隧道效应,使其在催化、滤光、光吸收、医药、磁介质及新材料等领域有广阔的应用前景。??

纳米氧化铝的应用??

01活性催化剂和催化剂载体??

氧化铝具有明显的吸附剂特征,并能活化许多键,如H一H键,C-H键等,因此在烃类裂化、醇类脱水制醚等反应中可直接作为活性催化剂加入反应体系中,如乙醇脱水产生乙烯。由于氧化铝表面同时存在酸性中心和碱性中心,因此氧化铝本身就是一种极好的催化剂。氧化铝尺寸小,表面所占的体积分数大,表面原子配位不全等导致表面活性位置增加,而且随着粒径的减小,表面光滑程度变差,形成了凹凸不平的原子台阶,增加了化学反应的接触面,因而纳米氧化铝是理想的催化剂或催化剂载体。02表面防护层材料??

将纳米氧化铝粒子喷涂在金属、陶瓷、塑料、玻璃、漆料及硬质合金的表面上,可明显提高表面强度、耐磨性和耐腐蚀性,且具有防污、防尘、防水等功能,因此可用于机械、刀具、化工管道等表面防护。有报道在AISI304不锈钢表面涂氧化铝防护层,使得表面硬度由3.8GPa提高到10.8GPa,并且在受到同样的负载下,表面压痕深度减少了30%左右。03光学材料??

纳米氧化铝可以吸收紫外光,并且在某些波长光的激发下可以产生出与粒子尺寸相关的波长的光波。氧化铝可烧结成透明陶瓷,作为高压钠灯管的材料;可用作紧凑型荧光灯中荧光粉层的保护涂膜;还可和稀土荧光粉复合制成荧光灯管的发光材料,提高灯管寿命。此外,纳米氧化铝多孔膜有红外吸收性能,可制成隐身材料用于军事领域;利用其对80nm紫外光的吸收效果可作紫外屏蔽材料和化妆品添加剂。04陶瓷材料??

在常规氧化铝陶瓷中添加5%的纳米级氧化铝粉体,可改善陶瓷的韧性,降低烧结温度。由于纳米氧化铝,粉体的超塑性,解决了因低温脆性而限制其应用范围的缺点,因此在低温塑性氧化铝陶瓷中得到广泛应用。在其它陶瓷基体中加入少量的纳米级氧化铝,,可以使材料的力学性能得到成倍的提高,其中以SiC氧化铝纳米复合材料最为显著,共抗弯强度从单相碳化硅陶瓷的300~400MPa提高到1GPa,经过热处理可达1.5GPa,材料的断裂韧性提高幅度也在40%以上。05电子工业??

纳米氧化铝由于具有巨大的表面和界面,对外界湿度变化敏感,而且稳定性高,是理想的湿敏传感器和湿电温度计材料L5。同时,它还具有良好的电绝缘性、化学耐久性、耐热性、抗辐射能力强、介电常数高、表面平整均匀,可用作半导体材料和大规模集成电路的衬底材料,广泛应用于微电子、电子和信息产业。06生物医药材料??

氧化铝生物陶瓷在生理环境中基本上不发生腐蚀,具有良好的结构相容性,新生组织长入多孔陶瓷表面。上交连贯通的孔隙,与机体组织之间的结合强度较高,并且有强度高、摩擦系数小、磨损率低等特性。因此在人体骨骼上应用比较广泛,已用于制作承力的人工骨、关节修复体、牙根种植体、折骨夹板与内固定器件、药物缓释载体等。由氧化铝和氧化锆复合制得的陶瓷材料,具有很高的强度和韧性,是良好的美容牙科修复材料。07氧化铝纳米复合材料??

纳米复合材料可按显微结构的不同分为晶内型、晶间型、晶内/晶间型及纳米/纳米型纳米颗粒分布于基体晶粒内的是晶内型,纳米颗粒分布在基体晶粒间的是晶间型,上述两种情况都有的是晶内/晶间型,分散相与基体相的晶粒都是纳米尺度的结构是纳米/纳米型。目前制备纳米/纳米型结构的复合材料还有一定的困难。??

采用能将多种类金属纳米粉体稳定量产的EEM制备技术,很好地解决了其他生产工艺(如液相法、研磨法等)产品低纯度、低活性、低均匀度、大粒径等问题。通过大量实验,依照不同金属(合金)导电率、比重等理化特性总结归纳出完整的脉冲高压冲击指标体系,在实现精准制备不同种类、高纯度、同粒径分布的纳米粉体方面有着非常丰富和纯熟的经验,并且在10-100纳米范围区间内做得非常出色。??

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