氧化鋁陶瓷復(fù)合材料有哪些典型應(yīng)用？ 淄博贏馳陶瓷新材料有限公司

以下是氧化鋁陶瓷復(fù)合材料的幾類典型應(yīng)用：

1. 金屬-陶瓷復(fù)合材料：剛?cè)岵?jì)，結(jié)構(gòu)與耐磨的完美結(jié)合

這是最成熟、應(yīng)用最廣泛的復(fù)合形式，通常為外層金屬提供韌性，內(nèi)層陶瓷提供耐磨性。

• 陶瓷內(nèi)襯復(fù)合管道/彎頭：

• 結(jié)構(gòu)：外層為碳鋼或合金鋼管，內(nèi)層為氧化鋁陶瓷（通過離心澆注或貼片粘接）。

• 應(yīng)用：火電廠煤粉/灰渣輸送、鋼鐵廠高爐噴煤、水泥廠生料/熟料管道、選煤廠重介質(zhì)管道。

• 優(yōu)勢：兼具金屬的抗沖擊強(qiáng)度和陶瓷的超高耐磨性，壽命是普通鋼管的10倍以上。

• 陶瓷復(fù)合襯板/襯片：

• 結(jié)構(gòu)：氧化鋁陶瓷片通過焊接鋼釘或燕尾槽固定在鋼板上。

• 應(yīng)用：料斗、料倉、溜槽、風(fēng)機(jī)葉輪、破碎機(jī)腔體的內(nèi)壁防護(hù)。

• 優(yōu)勢：模塊化設(shè)計(jì)，便于安裝和更換；有效抵抗物料沖刷磨損。

• 陶瓷-金屬封接件：

• 結(jié)構(gòu)：氧化鋁陶瓷與金屬（如可伐合金、不銹鋼）通過特殊工藝（如活性金屬法）密封連接。

• 應(yīng)用：高壓鈉燈電弧管、真空電子器件、傳感器外殼。

• 優(yōu)勢：實(shí)現(xiàn)氣密性密封，同時(shí)利用陶瓷的絕緣性和耐高溫性。

2. 橡膠-陶瓷復(fù)合材料：吸收沖擊，專治“硬碰硬”

在承受大塊物料沖擊的工況下，橡膠的彈性是保護(hù)脆性陶瓷的關(guān)鍵。

• 橡膠-陶瓷復(fù)合襯板：

• 橡膠層吸收大塊物料的沖擊能量，防止陶瓷被砸碎。

• 陶瓷凸粒直接接觸物料，提供耐磨表面。

• 兼具抗沖擊和耐磨雙重性能。

• 礦山、煤炭行業(yè)的落料斗、緩沖床、皮帶轉(zhuǎn)運(yùn)點(diǎn)。

• 破碎機(jī)、振動(dòng)篩的受沖擊部位。

• 結(jié)構(gòu)：底層為硫化橡膠，上層鑲嵌氧化鋁陶瓷凸?；蛱沾善?。

• 應(yīng)用：

• 優(yōu)勢：

• 陶瓷橡膠復(fù)合滾筒包膠：

• 結(jié)構(gòu)：在傳動(dòng)滾筒外層包覆含陶瓷顆粒的橡膠。

• 應(yīng)用：礦山、港口等惡劣工況下的皮帶輸送機(jī)滾筒。

• 優(yōu)勢：提高摩擦系數(shù)（防滑），同時(shí)增強(qiáng)滾筒表面的耐磨性。

3. 陶瓷-陶瓷復(fù)合材料：強(qiáng)強(qiáng)聯(lián)合，性能升級

將氧化鋁與其他高性能陶瓷復(fù)合，以獲得更優(yōu)異的綜合性能。

• ZTA (Zirconia-Toughened Alumina) - 氧化鋯增韌氧化鋁：

• 人工關(guān)節(jié)（全陶瓷髖關(guān)節(jié)）：兼具氧化鋁的高硬度和氧化鋯的高韌性。

• 高性能陶瓷刀具：用于切削高強(qiáng)度材料。

• 耐磨軸承、密封環(huán)：用于化工、機(jī)械領(lǐng)域。

• 結(jié)構(gòu)：在氧化鋁基體中彌散分布氧化鋯顆粒。

• 應(yīng)用：

• 優(yōu)勢：斷裂韌性比純氧化鋁提高50%以上，抗沖擊能力顯著增強(qiáng)。

• Al?O?/SiC (氧化鋁-碳化硅) 復(fù)合材料：

• 結(jié)構(gòu)：加入SiC晶須或納米顆粒。

• 應(yīng)用：切削工具、發(fā)動(dòng)機(jī)部件、防彈裝甲。

• 優(yōu)勢：強(qiáng)度、硬度和耐磨性進(jìn)一步提升，熱導(dǎo)率增加。

4. 纖維增強(qiáng)陶瓷基復(fù)合材料 (CMC)：邁向“非脆性”陶瓷

這是高端應(yīng)用方向，旨在讓陶瓷具備類似金屬的“偽塑性”行為。

• 碳纖維/氧化鋁復(fù)合材料：

• 結(jié)構(gòu)：碳纖維編織成網(wǎng)，浸漬氧化鋁漿料后燒結(jié)。

• 應(yīng)用：航空航天剎車盤、高溫結(jié)構(gòu)件。

• 優(yōu)勢：纖維橋接裂紋，材料失效呈漸進(jìn)式，而非突然斷裂。

• SiC纖維/氧化鋁復(fù)合材料：

• 應(yīng)用：噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)熱端部件、航天器熱防護(hù)系統(tǒng)。

• 優(yōu)勢：耐高溫、抗氧化、高韌性。

5. 梯度功能材料 (FGM)

• 結(jié)構(gòu)：從純金屬到純陶瓷，成分和性能呈連續(xù)梯度變化，無明顯界面。

• 應(yīng)用：航天器熱防護(hù)系統(tǒng)、生物醫(yī)學(xué)植入物（如骨科假體，金屬端與骨結(jié)合，陶瓷端耐磨）。

• 優(yōu)勢：消除界面應(yīng)力，提高結(jié)合強(qiáng)度和可靠性。

總結(jié)：按需選材，各顯神通

氧化鋁陶瓷復(fù)合材料的成功應(yīng)用，體現(xiàn)了現(xiàn)代材料工程的智慧——不追求單一材料的完美，而是通過巧妙組合，實(shí)現(xiàn)“1+1>2”的效果。這些復(fù)合材料已成為解決工業(yè)磨損、腐蝕、高溫等難題的“武器”。