鈦酸鋁陶瓷

鈦酸鋁陶瓷是指由1mol氧化鋁和1mol氧化鈦化合組成的人工合成陶瓷材料。熔點為1860℃，屬斜方晶系。主要特性是低的熱膨脹係數(0.87×10-6K-1)，低的導熱性[1～2W/(m·K)]，高的耐溫性（可在1400℃長期工作），良好的抗蝕性（耐難熔金屬如銅水、鋁水、鐵水的侵蝕），以及可經受從室溫到1400℃熔融鐵水環境的熱衝擊性。通常可採用乾壓、澆注擠壓等工藝成型，在氧化氣氛中於1400～1600℃燒結。可以用它製備連續測量熔融金屬溫度的熱電偶保護管，或製備成汽車尾氣淨化用的蜂窩陶瓷以及發動機排氣管的內襯及活塞頂等。

基本介紹

• 中文名：鈦酸鋁陶瓷
• 外文名：aluminium titanate ceramics
• 性質：人工合成陶瓷材料
• 主要特性：熱膨脹係數0.87×10-6K-1

簡介

鈦酸鋁陶瓷屬斜方晶系擬板鈦礦型結晶。平均熱膨脹係數為9.5E-6/℃，是著名的熱膨脹係數較低的材料，鈦酸鋁在反覆和長期的使用過程中不會出現失透現象，可以在較高溫度（1460℃）下使用，還可以很好的適應高溫下的氧化問題，因此具有廣闊的套用前景 ，但其在高溫煅燒時易裂，機械強度較差。

性能

熔點為1860℃，屬斜方晶系。主要特性是低的熱膨脹係數(0.87×10-6K-1)，低的導熱性[1～2W/(m·K)]，高的耐溫性（可在1400℃長期工作），良好的抗蝕性（耐難熔金屬如銅水、鋁水、鐵水的侵蝕），以及可經受從室溫到1400℃熔融鐵水環境的熱衝擊性。通常可採用乾壓、澆注擠壓等工藝成型，在氧化氣氛中於1400～1600℃燒結。可以用它製備連續測量熔融金屬溫度的熱電偶保護管，或製備成汽車尾氣淨化用的蜂窩陶瓷以及發動機排氣管的內襯及活塞頂等。

鈦酸鋁

鈦酸鋁是一種集低熱膨脹係數和高熔點為一體的新型材料，其熔點高(1860±10℃)、熱膨脹係數小

(α<1.5×10℃)，甚至可以出現負膨脹，是目前低膨脹材料中耐高溫性能最好的一種。

鈦酸鋁主要以離子鍵和共價鍵作為結合鍵，從顯微結構和狀態上來看，內部有晶體相和氣孔，這就決定了鈦酸鋁具有金屬材料和高分子材料所不具備的導熱係數低、抗渣、耐鹼、耐蝕、對多種金屬以及玻璃有不浸潤的優點，因此在耐磨損、耐高溫、抗鹼、抗腐蝕等條件苛刻的環境下具有廣泛的套用，尤其是要求高抗熱震的場合,。

鈦酸鋁材料在有色金屬、鋼鐵、汽車、軍工、化工、醫學等方面具有廣泛的套用；常被套用在金屬切削的刀具、模具、發動機零件、氣缸內襯、排氣管、缸蓋排氣道、增壓器渦殼、渦輪葉片、渦輪轉子以及各類隔熱材料。

合成方法

目前，鈦酸鋁合成方法主要有3種:一、Al2O3和TiO2粉末混合物,通過高溫煅燒發生固相反應的固相法；二、金屬醇鹽或金屬鹽水解產物的液相法；三、使用VCD等的氣相法。

固相法的合成製備工藝簡單、無需特殊的裝備，雖然不能達到高純超細，但是一種常見的製備方法；液相法可以製得純度高的超細鈦酸鋁粉末，但是工藝複雜；氣相法製得的粉末純度高、團聚少，粒徑分布範圍窄，化學反應時的氣氛容易控制，但是需要消耗大量的能量而且設備複雜。

改性

對鈦酸鋁改性，主要是為了抑制它的熱分解，改善其熱穩定性和降低它的各向異性，減少微裂紋，改善其機械性能，最主要的方法就是添加添加劑。 常用的鈦酸鋁改性添加劑有：SiO2、MgO、Fe2O3、ZrO2、Li2O、B2O、Cr2O3、La2O3、CeO2、SiC、Si3N4以及FeTiO3+Fe2O3等。

多孔鈦酸鋁

由於鈦酸鋁的熔點高達1860℃，而且具有低的熱膨脹係數和高的抗熱震性，可以通過在合成過程中添加造孔劑將它製備成多孔材料，使其比表面積高、孔洞連通性能好、耐熱能力強、抗壓強度高，從而可以用在汽車催化劑轉化器上，用來負載催化劑，還可以作為提煉貴金屬和高溫氣體的過濾器以及用作熱輻射板等。