6H氧化鋁的帶隙寬度為2.98eV,且隨溫度升高而減少,其溫度系數為3.3*0.0001eV/度。氧化鋁是一種間接躍遷半導體,可以在其中摻入作為發光中心的雜質來實現發光,通過雜質的選擇,氧化鋁可以發藍、綠、黃光。6H氧化鋁中雜質的能級和相應的電發光管溝屬間接躍遷型。鉻剛玉又名氧化鋁包括黑氧化鋁和綠氧化鋁,其中:黑氧化鋁是以石英砂,石油焦和硅石為主要原料,通過電阻爐高溫冶煉而成。其硬度介于剛玉和金剛石之間,機械強度高于剛玉,性脆而鋒利。綠氧化鋁是以石油焦和硅石為主要原料,添加作為添加劑,通過電阻爐高溫冶煉而成。其硬度介于剛玉和金剛石之間,機械強度高于剛玉。氧化鋁的制品之一的氧化鋁陶瓷具有的高硬度、高耐腐蝕性以及較高的高溫強度等特點,這使得氧化鋁陶瓷得到了廣泛的應用。
氧化鋁陶瓷襯板
由于陶瓷材料摩擦磨損性能對其能否良好地服役至關重要,因此要想要氧化鋁陶瓷“駕馭”住摩擦,就必須要去認識及研究它與摩擦之間的關系。氧化鋁陶瓷與摩擦的關系,Evans曾對影響陶瓷材料磨損率的因素進行系統研究,發現陶瓷材料的硬度和斷裂韌性是影響其磨損率的關鍵因素,且具有高硬度和斷裂韌性的陶瓷材料磨損率較低。針對提高陶瓷材料硬度和斷裂韌性的目標,各國學者開展了大量的研究工作,具體可分為以下幾個方面進行分析:
1.陶瓷晶粒尺寸,氧化鋁陶瓷材料有單相陶瓷和復相陶瓷(即在基體中加入第二相)之分,在晶粒尺寸與陶瓷摩擦學性能相關性研究領域,研究者們主要考察了基體相(或第二相)的晶粒尺寸對陶瓷摩擦學性能的影響。
研究了添加不同第二相的3種Al2O3基具材料的摩擦學性能及機制,研究表明:Al2O3基具材料的摩擦學特性與添加劑的種類有關,其抗磨性能由大到小順序依次為Al2O3/SiCw,Al2O3/Ti(C,N),Al2O3/TiC;且材料的摩擦學性能與其硬度(H)、彈性模量(E)和斷裂韌性(KIC)有關,磨損率W隨E/H增加而增大,隨KIC增加而減小;Al2O3/TiC具材料的磨損機制以黏著磨損為主,Al2O3/Ti(C,N)和Al2O3/SiCw具材料的磨損機制以磨粒磨損為主。
材料的摩擦磨損性能是一個綜合性能的表現,受眾多因素影響。但各方面研究都表明,細化晶粒和組分復合化確實能夠有效提高氧化鋁陶瓷材料的強度和斷裂韌性,進而提升其摩擦學性能。若該方面的研究可繼續精進,必能有效推動氧化鋁陶瓷材料在各個領域中的進一步應用。