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什么是氧化铝陶瓷柱?除了做复合板还有什么用处? 淄博赢驰陶瓷

浏览数量: 0     作者: 本站编辑     发布时间: 2026-02-06      来源: 本站

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什么是氧化铝陶瓷柱?除了做复合板还有什么用处?
氧化铝陶瓷柱(Alumina Ceramic Rod / Pillar)是一种以高纯度氧化铝(Al₂O₃,通常含量 ≥95%,常见为95%、99%、99.5%甚至99.9%)为主要原料,经成型(如干压、等静压、挤出)和高温烧结制成的圆柱形或近似柱状的结构陶瓷元件。它具有优异的机械强度、电绝缘性、耐高温性、化学稳定性和耐磨性。
虽然它常被用作复合耐磨板(如陶瓷衬板)中的支撑柱或连接柱(例如在金属-陶瓷复合衬板中,陶瓷柱穿过钢板并两端露出形成耐磨面),但其用途远不止于此。

一、氧化铝陶瓷柱的核心特性

表格
特性表现
硬度高莫氏硬度 ≈ 9,HRA 85~90,仅次于金刚石、碳化硅
耐高温可长期使用于 1600°C 以下(99% Al₂O₃)
电绝缘性好体积电阻率 >10¹⁴ Ω·cm,介电强度高
化学惰性强耐酸、碱(除氢氟酸和热浓碱)、有机溶剂腐蚀
低热膨胀系数约 7–8 ×10⁻⁶ /°C,尺寸稳定性好
不导磁、无污染适用于高纯、洁净环境

二、除了做复合板,氧化岩陶瓷柱的其他主要用途

1. 电子与半导体工业

  • 晶圆制造设备中的绝缘支撑柱:用于承载石英舟、硅片架,确保高温下不导电、不变形;

  • 等离子刻蚀/溅射腔体内的绝缘隔离件:防止电弧,耐等离子体侵蚀;

  • 高压真空馈通绝缘子芯柱:作为电极穿过真空腔壁的绝缘支撑。

2. 高温炉与热工设备

  • 炉膛内支架/搁条/立柱:用于支撑坩埚、样品或发热体(如MoSi₂),替代易氧化的金属支架;

  • 热电偶保护管内部支撑:防止高温下弯曲变形;

  • 烧结治具(Saggar)组件:在MLCC、磁性材料烧结中保持产品间距,防止粘连。

3. 机械密封与轴承领域

  • 机械密封环的定位/支撑柱:在泵、压缩机中配合碳化硅或石墨密封环使用;

  • 微型陶瓷轴承滚柱或轴芯:用于腐蚀、无油或洁净环境(如医疗器械、食品泵)。

4. 粉体与流体输送系统

  • 气力输送管道中的防堵支撑柱:安装在弯头或三通处,减少物料堆积;

  • 旋风分离器内部导流柱:耐磨损且不污染物料;

  • 喷嘴内部导向柱:用于控制流体方向,同时抵抗高速颗粒冲刷。

5. 分析仪器与实验室设备

  • 质谱仪、ICP 等离子体炬管支撑件:高纯99.5%以上氧化铝柱,避免金属干扰;

  • 高温反应管内部隔板支撑:用于催化、合成实验。

6. 新能源与电池制造

  • 锂电池极片辊压机中的防粘/绝缘导辊芯柱;

  • 固态电池烧结夹具中的间隔柱:确保多层陶瓷电解质片均匀受压。

7. 纺织与线缆行业

  • 高速纺丝导丝器中的陶瓷导柱:表面超光滑,耐磨且不损伤纤维;

  • 光纤拉丝塔中的定位陶瓷柱:高精度、低热变形。

8. 定制化精密结构件

  • 作为非标设备中的绝缘、耐磨、耐高温连接件、定位销、限位柱等,广泛用于自动化、半导体装备、真空设备等领域。


三、选型要点

  • 纯度选择:

    • 95% Al₂O₃:性价比高,通用耐磨;

    • 99%+ Al₂O₃:高绝缘、高纯、更高温应用。

  • 尺寸精度:可精密磨削至 ±0.01 mm,满足装配要求;

  • 表面光洁度:Ra 可达 0.1 μm,减少摩擦或污染;

  • 是否金属化:部分需焊接或钎焊时,可对端面进行 metallization(如Mo-Mn法)。


总结

氧化铝陶瓷柱不仅是复合耐磨板的“骨架”,更是高端制造中不可或缺的“功能结构件”。
凭借其绝缘、耐高温、耐磨、耐腐蚀、高纯、无磁等综合性能,它在半导体、新能源、化工、仪器、纺织等多个高技术领域扮演着关键角色。随着先进制造对材料性能要求的提升,其应用场景还在不断扩展。


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