95 氧化鋁陶瓷與 99 氧化鋁陶瓷的區(qū)別有哪些?95 氧化鋁陶瓷和 99 氧化鋁陶瓷是工業(yè)生產(chǎn)和科研領(lǐng)域中常用的兩種陶瓷材料,二者雖然名字相近,但在成分、性能、加工工藝和應(yīng)用領(lǐng)域等方面存在明顯區(qū)別,這些差異決定了它們在不同場景下的適用性。
成分差異
從命名即可看出,95 氧化鋁陶瓷的氧化鋁含量約為 95%,其余 5% 主要是二氧化鈦(TiO?)、氧化釔(Y?O?)等添加劑。這些添加劑能夠有效降低陶瓷的燒結(jié)溫度,促進(jìn)陶瓷在較低溫度下完成致密化過程,同時(shí)還能改善陶瓷的機(jī)械性能 。而 99 氧化鋁陶瓷的氧化鋁含量高達(dá) 99%,僅含有 1% 左右的添加劑,添加劑的作用主要是微調(diào)陶瓷的性能,如提高其致密度和強(qiáng)度,由于添加劑含量少,使得 99 氧化鋁陶瓷的純度更高,雜質(zhì)對性能的干擾更小。
性能區(qū)別
機(jī)械性能
在硬度表現(xiàn)上,99 氧化鋁陶瓷略勝一籌。99 氧化鋁陶瓷由于純度更高,晶體結(jié)構(gòu)更加致密,其硬度可達(dá)莫氏硬度 8 - 9 級,接近天然金剛石,能夠承受極大的壓力和摩擦;95 氧化鋁陶瓷硬度約為莫氏硬度 7 - 8 級,雖然也較為堅(jiān)硬,但相比 99 氧化鋁陶瓷稍遜。在強(qiáng)度方面,二者也有明顯差距,99 氧化鋁陶瓷的彎曲強(qiáng)度約為 300 - 500MPa,內(nèi)部結(jié)構(gòu)緊密,晶體間結(jié)合力強(qiáng),使其能夠承受更大的外力;95 氧化鋁陶瓷的彎曲強(qiáng)度在 200 - 400MPa 左右,由于添加劑含量相對較多,在一定程度上影響了晶體的連續(xù)性,導(dǎo)致強(qiáng)度相對較低。此外,99 氧化鋁陶瓷的耐磨性也優(yōu)于 95 氧化鋁陶瓷,在長期摩擦的環(huán)境下,99 氧化鋁陶瓷的表面損耗更小。
熱性能
在耐高溫能力上,99 氧化鋁陶瓷的使用溫度可達(dá) 1700 - 1800℃,高純度使其在高溫下結(jié)構(gòu)更加穩(wěn)定;95 氧化鋁陶瓷使用溫度一般在 1600 - 1700℃,添加劑的存在使得其在高溫下的穩(wěn)定性略差。熱導(dǎo)率方面,99 氧化鋁陶瓷熱導(dǎo)率約為 20 - 30W/(m?K),能夠快速傳導(dǎo)熱量;95 氧化鋁陶瓷熱導(dǎo)率相對較低,約為 15 - 25W/(m?K),熱量傳導(dǎo)速度較慢 。在熱膨脹系數(shù)上,99 氧化鋁陶瓷熱膨脹系數(shù)相對較小,在溫度變化時(shí),尺寸變化更小,尺寸穩(wěn)定性更好。
化學(xué)性能
兩種陶瓷都具備良好的耐腐蝕性,但 99 氧化鋁陶瓷由于純度高,雜質(zhì)少,在耐酸堿腐蝕方面表現(xiàn)更出色。在強(qiáng)酸堿環(huán)境下,99 氧化鋁陶瓷的腐蝕速率明顯低于 95 氧化鋁陶瓷。例如,在濃硫酸或濃硝酸等強(qiáng)氧化性酸中,99 氧化鋁陶瓷能夠長時(shí)間保持結(jié)構(gòu)完整,而 95 氧化鋁陶瓷可能會出現(xiàn)輕微腐蝕現(xiàn)象;在強(qiáng)堿溶液中,99 氧化鋁陶瓷也展現(xiàn)出更好的耐受性,其化學(xué)穩(wěn)定性更強(qiáng)。
加工工藝區(qū)別
95 氧化鋁陶瓷因添加劑較多,相對更容易燒結(jié),通常采用普通的常壓燒結(jié)工藝,在 1600 - 1700℃的溫度下即可完成燒結(jié)過程,生產(chǎn)工藝相對簡單,成本也較低。99 氧化鋁陶瓷則需要更高的燒結(jié)溫度,一般在 1700 - 1800℃,部分情況下為了進(jìn)一步提高陶瓷的致密度和性能,還會采用熱壓燒結(jié)、等靜壓成型結(jié)合高溫?zé)Y(jié)等特殊工藝 。這些特殊工藝對設(shè)備和技術(shù)要求更高,生產(chǎn)周期更長,導(dǎo)致 99 氧化鋁陶瓷的生產(chǎn)成本顯著增加。
應(yīng)用領(lǐng)域差異
95 氧化鋁陶瓷憑借較好的綜合性能和較低的成本,應(yīng)用領(lǐng)域十分廣泛。在電子工業(yè)中,常被用于制作電路基板、管座、高壓絕緣瓷件等;在機(jī)械領(lǐng)域,可制造耐磨零件,如陶瓷密封環(huán)、普通切削刀具等;在日常生活中,還可用于制作陶瓷餐具、陶瓷裝飾品等。99 氧化鋁陶瓷主要應(yīng)用于對材料性能要求較高的領(lǐng)域。在半導(dǎo)體制造中,用于制作晶圓承載器、刻蝕機(jī)部件等;在光學(xué)領(lǐng)域,可制作透光陶瓷窗口、激光器件的基體材料;在航空航天領(lǐng)域,可作為耐高溫、高耐磨的關(guān)鍵部件材料,如發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒室部件等。
綜上所述,95 氧化鋁陶瓷和 99 氧化鋁陶瓷在多個(gè)方面存在差異。在實(shí)際應(yīng)用中,需要根據(jù)具體的使用需求、環(huán)境以及成本預(yù)算等因素,合理選擇合適的陶瓷材料。