氧化铝陶瓷是一种以α-Al2O3为主晶相的陶瓷材料，工程实际应用的氧化铝陶瓷一般Al2O3含量在75%~99.9%之间。通常以配料中的Al2O3含量来分类，含量在75％左右称为“75”瓷，含量在85％的称为“85”瓷，含量在95%的为“95”瓷，含量在99％的为“99”瓷。

Al2O3陶瓷的性能

Al2O3陶瓷的用途非常广泛，因Al2O3含量的不同，其性能便有所不同，用途也各异。下文我们来看看氧化铝陶瓷有何特别之处。

1.机械强度高

Al2O3瓷烧结产品的抗弯强度可达250MPa，热压产品可达500MPa。Al2O3成分愈纯，强度愈高。强度在高温下可维持到900℃，如下图所示。利用Al2O3瓷的机械强度，可制成装置瓷和其他机械构件。Al2O3陶瓷的莫氏硬度可达到9，加上具有优良的抗磨损性能等，所以广泛地用于制造刀具、磨轮、陶瓷钉、轴承等，其中以Al2O3陶瓷刀具和工业用阀应用

氧化铝陶瓷抗弯强度与温度的关系

2.电阻率高，电绝缘性能好

常温电阻率1015Ω·cm，绝缘强度15kV/mm，利用其绝缘性和强度，可以制成基板、管座、火花塞、电路外壳。

3.硬度高

莫氏硬度为9，加上优良的抗磨损性，所以广泛地用以制造刀具、磨轮、磨料、拉丝模、挤压模、轴承等。用Al2O3陶瓷刀具加工汽车发动机和飞机零件时，能够以高的切削速度获得高的精度。

4.熔点高，抗腐蚀

熔点2050℃，能较好地抗Be、Sr、Ni、Al、V、Ta、Mn、Fe、Co等熔融金属的侵蚀。对NaOH、玻璃、炉渣的侵蚀也有很高的抵抗能力。在惰性气氛中不与Si、P、Sb、Bi作用。因此可用作耐火材料、炉管、玻璃拉丝坩、空心球、纤维、热电偶保护套等。

5.化学稳定性优良

许多复合的硫化物、磷化物、砷化物、氯化物、氮化物、溴化物、碘化物、氧化物以及硫酸、盐酸、硝酸、***不与Al2O3作用。因此Al2O3可以制成纯金属和单晶生长的坩锅、人体关节、人工骨等。

6.光学特性

可以制成透光材料（透明Al2O3瓷），用以制造钠蒸气灯管、微波整流罩、红外窗口、激光振荡元件等。

7.离子导电性

用作太阳能电池材料和蓄电池材料。

Al2O3陶瓷的主要应用

1.机械方面

Al2O3陶瓷刀具由于具有硬度高、高温力学性能强、耐磨性能好、化学稳定性好、不易与金属发生黏结等特点，大量应用于硬材料切割、高速钢切割、超高速切割等一些难加工材料的切割。Al2O3陶瓷刀具的更佳切削速度比一般的硬质合金刀具高，可大幅提高对不同材料的切削效率。

①纯Al2O3陶瓷刀具：纯Al203陶瓷刀具是指仅含有少量其他氧化物的高纯Al2O3陶瓷，其中Al2O3纯度99%以上。在纯Al2O3陶瓷中可以添加Zr02作为烧结助剂来提高它的断裂韧性。在制备陶瓷刀具中实现了对原来纯度和晶粒尺寸的有效控制，以及添加其他成分构成两相或以固溶体形式存在于基体之中的Al2O3基复合陶瓷和晶须增强陶瓷。这些技术弥补了纯Al2O3陶瓷的不足，从而提高了它的切削性能和耐用度。因为纯Al2O3陶瓷刀具高温性能、耐磨损性较好，但抗弯强度较低、抗抗冲击能力差的特点，目前它越来越多地被各种复合Al2O3陶瓷刀具所替代。

②复合Al2O3陶瓷刀具：在复合陶瓷中，有几种复合方向：Al2O3-碳化物陶瓷刀具、Al2O3-碳化物-金属陶瓷刀具、Al2O3-氮化物或硼化物陶瓷刀具等。例如，Al2O3-碳化物陶瓷刀具，在Al2O3中添加一定的碳化物（TiC、WC、TaC、NbC、Mo,C、Cr,C2等）可以提高它的强度、耐磨性、抗冲击性以及高温性能等，在添加物之中，其中以添加TiC的应用朂多，与纯Al2O3陶瓷相比，Al2O3-碳化物复合陶瓷的抗弯强度无论是常温还是高温都优于纯Al2O3陶瓷。此复合刀具适合于高速粗、精加工耐磨铸铁、淬硬钢及高强度钢等难加工材料。

③增韧Al2O3陶瓷刀具：增韧Al2O3陶瓷刀具是指在Al2O3基体中添加增韧或增强材料。目前常用的增韧方法有：Zr02相变增韧、晶须增韧、第二相颗粒弥散增韧等。

2.工业方面

目前，工业用阀门种类繁多，氧化铝工业用阀常用的是旋塞阀、闸阀、截止阀、球阀等。

①球阀：球阀的主要特点是本身结构紧凑，密封可靠，结构简单，维修方便，密封面与球面常在闭合状态，不易被介质冲蚀，易于操作和维修，适用于水、溶剂、酸和天然气等一般工作介质，而且还适用于工作条件恶劣的介质，如氧气、过氧化氢、甲烷和乙烯等，在各行业得到广泛的应用。

②旋塞阀：它广泛地应用于油田开采、输送和精练设备中，同时也广泛用于石油化工、化工、煤气、天然气、液化石油气、暖通行业以及一般工业中。

③闸阀、截止阀：它可广泛用于自来水、污水、建筑、石油、化工、食品、医药、轻纺、电力、船舶、冶金、能源系统等体管线上作为调节和截流装置使用。