氧化铝陶瓷的应用_张小锋
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FOSHANCERAMICSVol.20No.2（SerialNo.161）
氧化铝陶瓷的应用
张小锋，于国强，姜林文
（景德镇陶瓷学院，景德镇
摘
３３３００１）
要：随着科学技术与制造技术日新月异的发展，氧化铝陶瓷在现代工业中得到了深入的发展
和广泛的应用。本文介绍了氧化铝陶瓷在各个研究领域的应用及其制备工艺，以氧化铝陶瓷性能为基础，综述了它在所应用领域的发展状况。
关键词：氧化铝；刀具；透明陶瓷；纤维
１
Ａｌ２Ｏ３陶瓷性能简介
氧化铝陶瓷是氧化物陶瓷中应用最广、用途最
量的碱土金属氧化物和碱金属氧化物，并且还可以呈现离子型导电。
（３）γ－Ａｌ２Ｏ３
宽、产量最大的陶瓷材料。
据研究报道，Ａｌ２Ｏ３有１２种同质多晶变体
［１］
γ－Ａｌ２Ｏ３是尖晶石型立方结构，密度为３．４２～
，但
３．４７ｇ／ｃｍ３。它的氧原子呈立方紧密堆积，铝原子填充
在间隙中，这就决定了它在高温下不稳定、力学和电学性能差的缺陷，在科学应用中很少单独制成材料使用。但它有较高的比表面积和较强的化学活性，经过技术改进可以作为吸附材料使用。
在制备Ａｌ２Ｏ３原料方面，如果对于纯度要求不高的Ａｌ２Ｏ３，一般是通过化学方法来制备。以铝土矿为原料，通过烧结、溶出、脱硅、分解、煅烧等步骤，把铝土矿中的Ａｌ２Ｏ３成分溶解于氢氧化钠（ＮａＯＨ）溶液中，将得到的偏铝酸钠（ＮａＡｌＯ２）溶液，冷却至过饱和态，加水分解就会析出氢氧化铝（Ａｌ（ＯＨ）３）沉淀，再将它煅烧即可得到Ａｌ２Ｏ３。但在制备高纯度Ａｌ２Ｏ３原料时一般
应用较多的主要有３种，即α－Ａｌ２Ｏ３、β－Ａｌ２Ｏ３和
γ－Ａｌ２Ｏ３，这３种晶体的结构不同，故它们的性质具有
很大的差异［２］。
（１）α－Ａｌ２Ｏ３
α－Ａｌ２Ｏ３是三方晶系，单位晶包是一个尖的菱面
体，密度为３．９６～４．０１ｇ／ｃｍ３，其结构最紧密、化学活性低、高温稳定性好、电学性能优良并且机械性能也最佳，在一定条件下可以由其它的两种晶体转换而来。
（２）β－Ａｌ２Ｏ３
β－Ａｌ２Ｏ３是一种Ａｌ２Ｏ３含量很高的多铝酸盐矿物，
密度为３．３０～３．６３ｇ／ｃｍ３，它的化学组成中含有一定
；；；；；；；；；；；；；；；；；；；；；；；；；；；；；；；；；；；；；；；；；；；；；；；；
不断涌入，将给我国轴承市场带来更大的冲击，因此，用新材料、新技术改造传统轴承产业，提高国内轴承产品的技术含量和附加值，尤其是拉动陶瓷轴承的市场竞争和生存能力，已成为一个重要课题。
我国在陶瓷轴承研究方面起步较晚，国家于１９８５年开始将陶瓷球轴承研究与开发列入科技攻关项目，并投入了大量资金，一些科研院所和企业也做出了有益的探索，取得了可喜的成果，但目前仍处于试验研究阶段。影响陶瓷材料在球轴承中广泛应用的主要原因，是其难加工性和过高的制造成本。陶瓷轴承的研究还需要在以下几方面进一步探索：一是研究适应范围更宽、润滑条件更恶劣条件下陶瓷轴承的滚动接触
参考文献
性能；二是研究陶瓷轴承相关部件的结构配合设计，以及加工的可靠性和经济性；三是陶瓷轴承相关部件无损检测方法和破坏预测的技术；四是制定陶瓷轴承的检验标准等。相信陶瓷轴承进入实用化阶段已为时不远，其应用前景十分广阔。
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采用有机铝盐加水热分解法、铝的水中放电氧化法、铝的硫酸盐和氨碳酸盐热分解法、铵明矾热分解法等
［３］
瓷刀具的理想材料。解决这一问题的有效途径是：制备出粒径尺寸在１００ｎｍ以下单分散的α－Ａｌ２Ｏ３粉，利用纳米α－Ａｌ２Ｏ３的高活性，再运用先进的烧结技术在较低的温度下得到细晶Ａｌ２Ｏ３陶瓷［７］，有时也可以加入ＭｇＯ或Ｙ２Ｏ３来抑制晶粒长大，起到细化晶粒的作用［８］。纯Ａｌ２Ｏ３陶瓷刀具高温性能、耐磨损性较好，但抗弯强度较低、抗冲击能力差，目前它越来越多被各种复合
。目前国内外大多数学者都采用铵明矾热分解
法，因为此方法制备的Ａｌ２Ｏ３纯度高、细度小（约１μｍ以下），且颗粒分布范围窄、团聚程度轻。
氧化铝陶瓷具有机械强度高、电阻率高、电绝缘性好、硬度和熔点高、抗腐蚀性好、化学稳定性优良等性能，而且在一定条件下具有良好的光学性和离子导电性。基于Ａｌ２Ｏ３陶瓷的一系列优良性能，其广泛应用于机械、电子电力、化工、医学、建筑以及其它的高科技领域，本文对Ａｌ２Ｏ３陶瓷在以上６个方面的应用进行了阐述。
Ａｌ２Ｏ３陶瓷刀具所替代。２．１．３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。
Ａｌ２Ｏ３－碳化物陶瓷刀具，是在Ａｌ２Ｏ３中添加一定的
２
Ａｌ２Ｏ３陶瓷的应用
碳化物（ＴｉＣ、ＷＣ、ＴａＣ、ＮｂＣ、Ｍｏ２Ｃ、Ｃｒ３Ｃ２等），以提高它的强度、耐磨性、抗冲击性以及高温性能等［９］。在添加物中，以添加ＴｉＣ的应用最多，与纯Ａｌ２Ｏ３陶瓷相比，
２．１机械方面
Ａｌ２Ｏ３瓷烧结产品的抗弯强度可达２５０ＭＰａ，热压
产品可达５００ＭＰａ。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、球阀、磨轮、陶瓷钉、轴承等，其中以Ａｌ２Ｏ３陶瓷刀具和工业用阀应用最广。
Ａｌ２Ｏ３－碳化物复合陶瓷的抗弯强度无论是在常温还
是高温下都优于纯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。
Ａｌ２Ｏ３－碳化物－金属陶瓷刀具，它是在Ａｌ２Ｏ３中除
了添加碳化物外，还添加少量的粘结金属（如Ｎｉ、Ｍｏ、
２．１．１Ａｌ２Ｏ３陶瓷刀具
在金属切削过程中，刀具起着主导作用，由于刀具材料的性能不同，其切削性能相差很大。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、不易与金属发生粘结等特点，大量应用于硬切割、高速干切割、超高速切割等一些难加工材料的切割
［４］
Ｃｏ、Ｗ等）［１０］，由于添加了金属，提高了Ａｌ２Ｏ３与碳化物
的连接强度，改善了使用性能，此类陶瓷刀具适合于加工淬火钢、合金钢、锰钢、冷硬铸铁、镍基和钴基合金以及非金属材料等。它是目前精加工冷硬铸铁轧辊的最佳刀具，并且可以应用于间断切削和有切削液的切削场合。
。Ａｌ２Ｏ３陶瓷刀具的最佳切削速度
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。随着科学工作者的大量研究，在制备陶瓷刀具中实现了对原料纯度和晶粒尺寸的有效控制，以及添加其它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［５］。
Ａｌ２Ｏ３－氮化物或硼化物陶瓷刀具，是在Ａｌ２Ｏ３中添
加氮化物（如ＴｉＮ等）的Ａｌ２Ｏ３－氮化物复合陶瓷刀具，具有抗氧化、抗热震性、耐高温高压、耐磨损等性能。其基本性能和使用范围与Ａｌ２Ｏ３－碳化物－金属陶瓷刀具相当，更适合于间断切削，但其抗弯强度和硬度比Ａｌ２Ｏ３－碳化物陶瓷刀具低，并且较低的韧性也一直是其得到进一步应用的瓶颈［１１］。在Ａｌ２Ｏ３中添加硼化物（如ＺｒＢ２等）作为粘结剂制成的陶瓷刀具，由于其微观结构保持了硼化物的“三维连续性”，因此具有极好的耐冲击性和耐磨性［１２］。
２．１．２纯Ａｌ２Ｏ３陶瓷刀具
纯Ａｌ２Ｏ３陶瓷刀具是指仅含有少量氧化物的高纯
Ａｌ２Ｏ３陶瓷，其中Ａｌ２Ｏ３的纯度大于９９％。在纯Ａｌ２Ｏ３陶
瓷中，可以添加ＺｒＯ２作为烧结助剂来提高它的断裂韧性［６］。目前普通烧结所制备的Ａｌ２Ｏ３陶瓷晶粒尺寸都在微米级，而细晶Ａｌ２Ｏ３陶瓷能够获得较高的强度和断裂韧性以及较好的高温性能，是制备纯Ａｌ２Ｏ３陶
２．１．４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：ＺｒＯ２相变增韧、晶须增韧、第二相颗粒弥散增韧等。
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与玻璃材料相比，透明陶瓷除具有高强度、高硬度等优点，还具有更高的韧性和更好的抗表面损坏性能；与单晶相比，透明陶瓷具有更低的制备温度和更短的生产周期，而且在尺寸和结构上更容易控制［１７］。透明陶瓷按其应用可以分为两大类：透光、透波性应用和特种光功能应用。
在透光、透波性应用方面，有用透明Ａｌ２Ｏ３陶瓷制造的新型节能灯具金卤灯、高强度透明装甲材料、红外透波材料等，这些材料是民用和国防装备中的重要材料。ＭｇＡｌ２Ｏ４透明陶瓷就是属于这类材料，它既具有陶瓷的特点又具有蓝宝石晶体、石英玻璃的光学性能，可用于透明装甲、照明灯具等［１８］。
在特种光功能特性应用方面，有薄膜发光材料、高功率全固态激光器、透明闪烁陶瓷等。薄膜发光材料中的Ａｌ２Ｏ３材料，已经被证明是最有前景的薄膜发光材料，这是因为它具有高透明、热稳定性好和相对高的发光亮度等性能［１９］。
透光率是透明陶瓷的一个最重要指标，影响它的因素有很多，如原料的纯度和分散性、烧结气体介质、烧成温度制度、添加剂的种类和数量、结构缺陷和气孔、晶界双折射等。其中晶界双折射对透光率影响较大，通过磁场辅助注浆成形，制备出Ａｌ２Ｏ３颗粒具有取向性排列的陶瓷坯体，再经过Ｈ２气氛烧结即可得到光轴相互平行的多晶透明陶瓷［２０］。这种方法可以大幅提高透明陶瓷的透光率，因为在强磁场下Ａｌ２Ｏ３颗粒的Ｃ轴会沿着磁场方向排列，而Ｃ轴就是光轴方面，当各个晶粒的光轴相互平行排列时，在晶界上的双折射可以大量消除，从而提高透光率。
ＺｒＯ２相变增韧是一种有效的增韧方式，当ＺｒＯ２
在１１５０℃左右时发生相变时产生体积变化，在基体中诱导出许多裂纹，从而吸收其主裂纹尖端的大部分能量，达到增韧的目的。利用微米级或亚微米级
ＺｒＯ２相变增韧Ａｌ２Ｏ３制成的Ａｌ２Ｏ３陶瓷刀具，可以有效
改善刀具的断裂韧性［１３］。
晶须增韧是利用晶须的加强棒作用，常用的晶须有ＴｉＣ、ＳｉＣ、Ｓｉ３Ｎ４等。用晶须增韧Ａｌ２Ｏ３陶瓷刀具显示出更为优越的抗裂纹扩展能力和抗循环热震性能，它具有强度高、硬度高、导热性好等优点［１４－１５］。
第二相颗粒弥散增韧主要是利用弥散颗粒和基质材料膨胀系数和弹性模量的不匹配在材料内部形成残余应力，以达到增韧的目的。第二相颗粒一般使用ＳｉＣ、ＴｉＣ等，弥散增韧可以提高刀具的抗断裂性，从而使Ａｌ２Ｏ３陶瓷的韧性明显提高。
２．１．５Ａｌ２Ｏ３工业用阀
目前，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［１６］。
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、煤气、天然气、液化石油气、暖通行业以及一般工业中。
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。
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。
２．２．２Ａｌ２Ｏ３陶瓷基片
Ａｌ２Ｏ３陶瓷基片具有机械强度高、绝缘性好、避光
性高等优良性能，广泛用于多层布线陶瓷基片、电子封装及高密度封装基片。
在制备Ａｌ２Ｏ３陶瓷基片中常用的成形方法有干压、流延等，而流延成形是目前应用最广的成形方法。流延成形分为非水系和水系：非水系流延成形工艺简单，但会对环境造成污染且成本较高；水系流延成形较环保，且成本较低，但工艺较难［２１］。目前，在工业应用中大部分都采用非水系流延成形Ａｌ２Ｏ３陶瓷基片，利用非水系流延成形可以制备表面光滑、平整、致密度高的Ａｌ２Ｏ３陶瓷基片，但在制备工艺中，基片的烧结温度高、耗能大。因此可以在Ａｌ２Ｏ３陶瓷基片中加入一些添加剂以降低烧成温度，如加入Ｆｅ－Ｃｒ－Ｍｎ系
２．２电子、电力方面
在电子、电力方面，有各种Ａｌ２Ｏ３陶瓷底板、基片、陶瓷膜、透明陶瓷以及各种Ａｌ２Ｏ３陶瓷电绝缘瓷件、电子材料、磁性材料等，其中以Ａｌ２Ｏ３透明陶瓷和基片应用最广。
２．２．１Ａｌ２Ｏ３透明陶瓷
当前透明陶瓷是材料领域研究和应用的重要前沿方向。从上个世纪６０年代初第一块透明Ａｌ２Ｏ３陶瓷问世以来，透明陶瓷取得了飞跃发展。透明陶瓷作为一种新兴材料，除了本身具有宽范围的透光性外，还具有高热导率、低电导率、高硬度、高强度、低介电常数和介电损耗、耐磨性和耐腐蚀性好等一系列优点。
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黑色色料来制备黑色Ａｌ２Ｏ３陶瓷基片，可以在其它性能一致的条件下有效地降低Ａｌ２Ｏ３陶瓷基片的烧结温度，减少能耗［２２］。
工技术受到了人们广泛的关注，利用微等离子体氧化技术在ＬＹ１２铝合金表面制备了Ａｌ２Ｏ３涂层，加强了铝合金的耐腐蚀性和抗氧化性等［２８］。钛合金材料高温氧化严重，为了提高其使用性能，可以在钛合金材料表面涂覆Ａｌ２Ｏ３涂层，这样也可以使钛合金材料的耐腐蚀和抗高温氧化等特性提高［２９］。
２．３化工方面
在化工应用方面，Ａｌ２Ｏ３陶瓷也有较广泛的用途，如Ａｌ２Ｏ３陶瓷化工填料球、无机微滤膜、耐腐蚀涂层等，其中以Ａｌ２Ｏ３陶瓷膜和涂层的研究和应用最多。
２．４医学方面
在医学方面，Ａｌ２Ｏ３更多的是用于制造人工骨、人工关节、人工牙齿等。Ａｌ２Ｏ３陶瓷具有优良的生物相容性、生物惰性、理化稳定性及高硬度、高耐磨性，是制备人造骨和人造关节的理想材料［３０］。但它具有和其他陶瓷材料一样的缺点如脆性大、断裂韧性低、机加工技术难度高、工艺复杂等，因此需要进一步研究应用。
羟基磷灰石具有良好的生物相容性和生物活性，其优良的骨传导作用已被很多的研究结果所验证，是目前最有前景的陶瓷人工骨材料，但是纯羟基磷灰石的力学性能较差，难以作为承重骨的替代材料［３１］。运用放电等离子技术烧结的Ａｌ２Ｏ３－羟基磷灰石人工骨材料，通过引入弥散强化相Ａｌ２Ｏ３来提高材料的力学性能，既保持了羟基磷灰石的生物活性又提高了材料的力学性能，因此它有望成为一种理想的承重骨材料［３２］。
２．３．１Ａｌ２Ｏ３陶瓷膜
膜分为有机高分子膜和无机膜等，自２０世纪８０年代以来，Ａｌ２Ｏ３陶瓷膜特别是多孔Ａｌ２Ｏ３陶瓷膜的研制与开发得到了大幅度的提升，在膜领域占据了重要的地位。陶瓷膜与有机高分子膜相比有以下特点：
（１）耐高温、热稳定性好，在高温下仍能保持其性能不变；
（２）高强度，在很大压力梯度操作下，不会被压缩或产生蠕变，机械性能好；
（３）化学稳定性好，能耐强酸强碱溶液、有机溶剂和氯化物腐蚀，并且不被微生物降解；
（４）可反复使用，易清洁；制备时孔径大小和孔径尺寸分布容易控制［２３］。
Ａｌ２Ｏ３陶瓷膜在净化工业用水加工、海水淡化、气
体分离、催化反应等方面都具有大量的应用，因此陶瓷无机膜日益受到科技界与工业界的广泛关注。
Ａｌ２Ｏ３－羟基磷灰石人工骨材料在人骨修复领域
有着大量的应用。在临床骨科手术中，骨缺损常常需要大量的修复材料。目前常见的修复材料有自身骨、异体骨和人工合成材料等。自身骨移植虽无免疫排斥、效果好，但取材有限；异体骨移植则容易引起免疫排斥，且修复效果差；人工合成材料，它们基本上都是降解材料，所以不能修复缺损区［３３］。因此寻求具有良好的物化性质、生物特性的生物材料作为骨移植材料，已成为研究的热点。Ａｌ２Ｏ３－羟基磷灰石人工骨材料正解决了这些问题，它具有稳定的物化性能，其硬度、抗弯强度、断裂韧性均已接近人体骨［３４］，况且常规消毒不会改变其生物特性。
Ａｌ２Ｏ３陶瓷膜的制备方法有很多，有溶胶－凝胶
法、固态粒子烧结法、化学气相沉积法、阳极氧化法等［２４］。
（１）溶胶－凝胶法是制备Ａｌ２Ｏ３陶瓷膜的一种有效方法，一般它是在多孔陶瓷支撑体（如堇青石、
α－Ａｌ２Ｏ３等）上制备负载型均匀微孔的陶瓷膜［２５－２６］；
（２）固态粒子烧结法，它首先将Ａｌ２Ｏ３研磨成细粉，经筛分及水力沉降分级制成悬浮液，再加无机粘结剂等，经成形、烧结制成陶瓷膜；
（３）化学气相沉积法是使反应产物蒸汽形成很高的过饱和蒸汽压，然后自动凝聚成大量的晶核，晶核长大沉积在基体材料上即制得陶瓷膜［２７］；
（４）阳极氧化法，它是以高纯度的合金为阳极，并使一侧表面与酸性电解质（如硫酸、草酸等）接触，通过电解作用在表面形成微孔Ａｌ２Ｏ３膜，然后去除未被氧化的铝载体和阻挡层，便得到孔径均匀、孔道与膜平面垂直的微孔Ａｌ２Ｏ３膜。
２．５建筑卫生陶瓷方面
在建筑卫生陶瓷方面，Ａｌ２Ｏ３产品随处可见，如
Ａｌ２Ｏ３陶瓷衬砖、研磨介质、辊棒、陶瓷保护管以及Ａｌ２Ｏ３
质耐火材料等。其中以Ａｌ２Ｏ３球磨介质应用最广。
过去，建筑卫生陶瓷用球磨介质基本上都是燧石、鹅卵石等天然球石，随着这些优质的天然球石资源的减少，以及它们磨损率高、效率低等缺点，Ａｌ２Ｏ３球磨介质被越来越多的陶瓷厂家所使用。目前球磨
２．３．２Ａｌ２Ｏ３涂层
Ａｌ２Ｏ３涂层具有耐腐蚀、耐高温等特性，近年来得
到了大量研究。铝合金的微等离子氧化表面陶瓷化
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成Ａｌ２Ｏ３树脂复合材料，它具有弹性大、硬度高等特点，可应用于钓鱼竿、高尔夫球杆、滑雪板、网球拍等体育器材制造行业［４１］。
介质主要包括Ａｌ２Ｏ３、ＺｒＯ２、ＳｉＣ、Ｓｉ３Ｎ４等。Ａｌ２Ｏ３球磨介质具有合适的硬度、适中的密度、耐磨、耐腐蚀且价格低廉等特点，因此大部分的建筑卫生陶瓷方面的原材料都用Ａｌ２Ｏ３球磨介质加工［３５］。
Ａｌ２Ｏ３球磨介质物化性能优异、价格较低，在球磨
介质中占据了一定的地位。但其韧性不及其它球磨介质，这就限制了它的进一步应用，因此国内外科研工作者对Ａｌ２Ｏ３球磨介质增韧机理和技术进行了大量研究，考虑到成本问题及增韧的操作性，目前最有成效的增韧方法是利用相变增韧机理，在Ａｌ２Ｏ３中添加
３结语
Ａｌ２Ｏ３陶瓷材料是应用得较多的陶瓷材料之一。
国外对Ａｌ２Ｏ３材料的研究起步较早，尤其是在科技含量高的领域如机械加工、医学、航空航天等。而国内对Ａｌ２Ｏ３材料研究相对较晚，技术相对落后，且制造业中生产工艺较落后、装备不精，所以产品质量跟西方发达国家相比还是存在一定的差距。因此，提高我国
ＺｒＯ２得到ＺｒＯ２增韧Ａｌ２Ｏ３球磨介质，解决了Ａｌ２Ｏ３球
磨介质的韧性问题［３６］。
２．６其它方面
Ａｌ２Ｏ３陶瓷是目前新材料中研究最多、应用最广
的材料之一，除了以上的几种应用外，它还广泛应用于其它一些高科技领域，如航空航天、高温工业炉、复合增强等领域［３７］。
Ａｌ２Ｏ３材料的研究水平及大力推广Ａｌ２Ｏ３材料的应用已
迫在眉睫。
２．６．１航空航天
在航空航天方面应用较多的是Ａｌ２Ｏ３基纤维，它具有高强度、耐高温、抗氧化、耐腐蚀等多种性能［３８］。
Ａｌ２Ｏ３可以制备成高温耐热纤维，用于航天飞机
上的隔热瓦和柔性隔热材料等。不仅如此，利用
Ａｌ２Ｏ３纤维还可以用来增强金属基和陶瓷基复合材
料，大量用于超音速喷射飞机中的喷管及火箭发动机中的垫圈［３９］。
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２．６．２高温工业炉
在高温工业炉领域中主要是用Ａｌ２Ｏ３基短纤维材料作为保温耐火材料，因为它具有密度小、隔热性好、热容量小等优点。这些优点不仅可以减轻高温炉的重量，而且使高温炉控温精确，进而更加节能。
普通高温炉中使用的保温耐火材料基本上都是耐火砖或耐火棉，这些材料的性能不及Ａｌ２Ｏ３基短纤维材料，原因是纤维材料可以强化炉气对炉壁的对流传热，使炉壁能得到更多的热量，再通过辐射传到炉内，这样就提高了高温炉的加热速度和生产效率［４０］。
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２．６．３复合增强
Ａｌ２Ｏ３纤维增强金属基复合材料具有力学性能
好、耐磨性高、膨胀系数低、硬度高等特点，这是因为
Ａｌ２Ｏ３纤维与金属基体之间浸润性好、界面反应低。这
些材料已经在汽车活塞、空气压缩机叶片的制造中得到了应用。
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（ＳｃｈｏｏｌｏｆＭａｔｅｒｉａｌ，ＪｉｎｇｄｅｚｈｅｎＣｅｒａｍｉｃＩｎｓｔｉｔｕｔｅ，Ｊｉｎｇｄｅｚｈｅｎ３３３００１，Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｗｉｔｈｔｈｅｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｏｆｓｃｉｅｎｃｅａｎｄｍａｎｕｆａｃｔｕｒｉｎｇｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，ａｌｕｍｉｎａｃｅｒａｍｉｃｓｈａｓｂｅｅｎｓｔｕｄｉｅｄｗｉｄｅｌｙｉｎｍｏｄｅｒｎｉｎｄｕｓｔｒｙａｎｄｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ．Ｉｔｓａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎａｎｄｍａｋｉｎｇｐｒｏｃｅｓｓｉｎｄｉｆｆｅｒｅｎｔｆｉｅｌｄｓｗａｓｄｅｓｃｒｉｂｅｄｉｎｔｈｉｓｐａｐｅｒ，ａｎｄｔｈｅｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｏｆａｌｕｍｉｎａｃｅｒａｍｉｃｓｗａｓａｌｓｏｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄｏｎｔｈｅｂａｓｅｏｆｉｔｓｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ．
Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ａｌｕｍｉｎａ；ｃｕｔｔｉｎｇｔｏｏｌｓ；ｔｒａｎｓｐａｒｅｎｔｃｅｒａｍｉｃ；ｆｉｂｒｅ