① Al2O3有许多同质异晶体，但主要的有三种α-Al2O3、β-Al2O3、γ-Al2O3。
以α-Al2O3为主晶相的陶材料具有很高的机械强度，良好的热导性，耐电强度和绝缘电阻高，介质损耗小，电性能随温度和频率的变化较稳定等优良性能，而且制造方便，表面均匀平整，被广泛用作电绝缘材料。
β-Al2O3实质上是一种含有碱土金属和碱金属的铝酸盐，化学组成可以近似地用RO.6Al2O3和RO.11Al2O3表示，1400-1500℃开始分解，1600℃转变为α-Al2O3。γ-Al2O3属尖晶石型结构，高温下不稳定，很少单独制成材料使用。
② 氧化铝陶瓷的制备方法
基本工序：煅烧→配料→细磨→成形→烧结
a) 煅烧：
煅烧的目的是使γ-Al2O3转变为α-Al2O3，并排除原料中的Na2O等低熔点挥发物。工业Al2O3通常要加入0.3%-3%的添加物，如H3BO3、NH4F、AlF3等，添加利于煅烧Al2O3密度的提高和Na2O的去除，其反应为：
Na2O+2H3BO3=Na2B2O4↑+3H2O
b) 配方组成
在95瓷中普遍采用CaO、MgO、SiO2以及过渡金属和稀土金属氧化物为添加剂。它能在较低温度下烧成，在呈微结构中一般会有10%(体积)的玻璃相和次晶相，在CaO-Al2O3_SiO2系相图中，最低共溶相温度为1495℃，当瓷料组成中SiO2/CaO比<2.16时，与刚玉共存的矿物是钙长石和六铝酸钙；而当SiO2/CaO>2.16时，则刚玉将与莫来石和钙长石共存。
MgO-Al2O3-SiO2系的优点是耐酸性好，结构中晶粒细小，但烧结温度要比CaO-Al2O3-SiO2偏高几度。引入物Y2O3、La2O3与之复合，可进一步降低烧成温度。
CaO-MgO-Al2O3-SiO2系兼具烧成温度低和晶粒小，组织结构较致密，抗酸碱腐蚀能力较强的特点。
95瓷还可添加BaO、BaO-Al2O-SiO2系具有瓷体表面光洁度好，耐酸碱腐蚀性好，体积电阻率高等优点。以Cr2O3、MnO2、TiO2等过渡金属氧化物作为添加剂，便生成着色95瓷，具有烧结温度低，机械强度高，耐磨性和金属封接性能好等特点。
75瓷中加入高岭土、膨润土、BaCO3、方解石、滑石、菱镁矿等作为添加物，它有两类，一类是以SiO2为主要添加物的瓷料，其主晶相除刚玉外，尚有一定量的莫来石相；另一类加入少量CaO,MgO,BaO等碱土金属氧化物，这类瓷料中的晶相仍以刚玉为多，莫来石热爱少。
性能优异的黑色氧化铝陶瓷是引入过渡元素Fe、Co、Ni、Cr、Mn、Ti、V等生成的。如在氧化铝瓷料中加入3%-4%上述部分过渡元素的混合物，即可烧制黑色氧化铝陶瓷。
c) 配方实例
几种95瓷、75瓷的实用配方：
95瓷：
1# 煅烧Al2O393.5%、SiO21.28%、CaCO33.25%、1#苏州土1.29％
2# 煅烧Al2O394%、烧滑石3％、1#苏州土3%
3# 煅烧Al2O394%、烧滑石4%
75瓷：
1# 煅烧Al2O365%、1#苏州土24%、膨润土2%、BaCO34%、方解石3%、生滑石2%
2# 煅烧Al2O365%、1#苏州土25%、BaCO3 4%、方解石3%、生滑石3%
3# 煅烧Al2O350%、1#苏州土10%、膨润土7%、BaCO35%、方解石3%、生滑石5%
4# 煅烧Al2O370%、1#苏州土10%、膨润土7%、BaCO35%、方解石3%、生滑石5%
d) 细磨
可以湿磨和干磨。干磨时加1%-3%的油酸，以防粘结，一般要求小于1μm的颗粒占15%-30%,若大于40%，烧结时会出现严重的晶粒长大。当5μm的颗粒多于10%-15%会明显防碍烧结。为了使粉料的分散度提高和快速球磨，可采用行星式研磨机等。
行星式研磨机的显著特点是：
① 进料粘度：18目左右；出料粘度：小于200目（最小粘度可达0.5μm）
② 磨筒作行星运动，介质处在离心力场中，加速度可以达到重力加速度的数十倍乃至数百倍。
③ 磨筒自转速度较高，加快了介质的循环，且振动频率较高，大部分都在振动，使不起作用的惰性区减小。
e) 成形
①注浆成形时，将Al2O3细粉加入26%-29%的蒸馏水和10%的浓度为10%的阿拉伯树胶水溶液以及少量的萃制成粉浆。为了提高制品的耐磨性，烧结性或降低烧结温度，可分别加入0.5%-1%的氟化镁，3%-5%氧化钛等添加物。
②模压成形时，加入浓度为2%的羧甲基纤维素水溶液7%-8%或加入0.8%的糊精（另加水2.4%）作粘结剂。成形压力0.6-1t/cm2。
③挤压成形时常用糊精，工业糖浆，羧甲基纤维素，聚醋酸乙烯酯，聚乙烯醇为塑化剂。
④热压注时的蜡浆可如下配制：以Al2O3为100%、加油酸0.3%-0.7%、石蜡16%-18%。
f)烧结
Al2O3是很难烧结的。为了改善烧结性，降低烧结，降低烧结温度，常加入添加剂。
(a) 与Al2O3形成固溶体的添加剂，如TiO2、Cr2O3、Fe2O3、MnO2等。这类氧化物有与Al2O3相近的晶格常数，同时是高价氧化物。价作用，使Al2O3内部产生晶体缺陷，活化晶伤口，促进烧结。例如加入0.5%-1%的TiO2，可以使烧结温度降低150-200℃，烧成温度1445℃。
（b）生成液相的添加剂。如高岭土、SiO2、CaO、Mg等
g）微波烧结Al2O3透明陶瓷（氧化铝陶瓷）
1、 AL2O3透明陶瓷的透光
透光率是Al2O3透明陶瓷最重要的性能。其透过率公式如下：
I/I0=(1-R)2exp(-mx)
I,透过光强度
I0，入射光强度
R，光线反射率
m，光线吸收系数
X，试样厚度
吸收系数m可以由下列化式算出：
m=a+Sim+Sop
a，电子跃迁吸收系数
Sim，结构不均匀引起的散射（例如气孔、二次相）
Sop，光学各相异性引起的散射（例如六方、立方晶系）
由于微小组烧结可以得到完全致密化的Al2O3透明陶瓷，因而，其光透过率将比普通烧结的产品高，从而性能更好。其透过率机理见示意图1。
2、微波烧结Al2O3陶瓷的制造方法是多种多样的，除了普通粉未常压烧结法外，还有热压和热等静压烧结法、Sol-Gel法以及CVD法等，在工业上，用得最多的还是普通粉未常压烧结法。
该方法是在传统陶瓷制备工艺上发展起来的，是在干氢或真空条件下进行坯体烧结，这种方法简单易行，经济实用，但保温时间长（几小时），烧结温度高（1800~19000C ），且致密程度较低，因而，进一步提高透光率受到了限制。
微波烧结Al2O3陶瓷是一种新方法，它和传统的烧结方法不一样，它不是靠外界热源的幅射、传导和对流来由外向里加热坯体，它是利用坯体本身吸收微波能量，从里向外和整体、均匀加热，因而，热效率更高、反应和烧结速率更快、烧结时间缩短和成本降低，并使产品达到均匀和完全致密化，从而使透过率有所提高，其1mm试样的透过率见图2。
微波烧结Al2O3透明陶瓷的具体工艺如下：
⑴采用Al2O3粉体纯度为99.99%，平均粒径0.15mm。
⑵加入0.05%MgO，wt作为助烧剂。
⑶在单轴压机300Mpa压力下压成坯体，并在11000C保温2h下排除粘结剂。
⑷坯体是在2.45Gh2，1.5KW单模腔体现（样品直径12.7mm）中或2.45GH2，6KW多模腔体（样品直径25.4mm）烧结，气氛为超大型纯H2，单模时，典型的另热速率为1500C/min;多模式时， 典型的加热速率为1000C/min.
烧结参数是17000C保温10分钟，若保温时间延长至≤30分钟，在2.5mm波长下，总透过率可高达55%（样品厚度为1mm），平均晶粒为≈30mm，并且具有均匀的显微结构和非常清洁的晶界。
添加少量的过渡元素，可以使透明陶瓷着色，例如添加0.25wt%的Cr2O3,可得红色，添加0.25wt%的V205，可得袒母绿色。甚至可制得多层着色的透明陶瓷。
总之，Al2O3透明陶瓷具有广泛的工业和科学技术上的应用价值，采用微波烧结方法可制得完全致密和高透明度的陶瓷，并且可在较低温度和较短保温时间下完全烧结，成本也相对降低，这是应该值得关注的新方法
| 光源种类 | 普通白炽灯 | 日光灯 | 高压汞灯 | 金属卤化物 | 高压钠灯 |
| 发光效率（透明/瓦） | 7~20 | 40~60 | 40~60 | 60~90 | 80~150 |
解决95瓷件金属发黑缺陷的办法(摘自 醴悦)
1.选择釉用原料，应尽量少用或不用容易吸烟的原料，如碳酸钙类原料。而对苏州高岭土则应尽量减少其用量或用其它的高岭土替代，以减少原料成份对气氛的敏感程度。
2.确定与金属化温度相匹配的釉烧温度,由试验得知把釉烧温度确定为比金属化温度低10℃较为合适因为烧成后的瓷件釉面因其釉料中的各种熔剂成分在第一次釉烧时已充分进行反应，在第二次进入金属化炉的高温时，各种化学成分的反应活性已大大降低，所以要想其釉面达到完全熔融光亮状态，其烧成温度必须高于第一次的烧成温度约10℃以上。如果金属化温度与釉料温度相匹配，则金属化炉中瓷件的釉面里熔融光亮状态脱离高温区，可以大大减少釉面发黑的缺陷。
3．改善瓷件表面的粗糙度，保证其光洁。要做到这样，在生产中一是要控制好排蜡过程的升温制度，尤其是不能出现流蜡现象，如果出现流蜡现象，则产品的表面会凹凸不平，光洁度大在降低，瓷件易产生发黑现象；二是要做到瓷件均匀致密；三是严格控制好产品的收缩率，减少研磨瓷件内壁的情况，即使要研磨采用沙轮的粒度要求，保证研磨后表面的光洁，四是瓷件在经洗涤剂清洗后一定要漂洗干净，不得使有机物附着在瓷件上带进炉内。
4．控制好金属化炉内的气氛，这一点至关重要，要做到这一点，首先要选择好制氢所用的氨气，氨气中不能存在含碳的成分，一定要纯净，第二分调节好氢气的流量，以控制好气氛的浓度，不能过浓；第三是调节好金属膏中有机物质的含量，尽可能少一些。在炉内总的含碳量少了，瓷件发黑现象也相应减少，总之，找出瓷件及釉面发黑缺陷的原因，有针对性地采取措施，便可以有效地解决这一问题。
转载《中国陶瓷信息资源网》
