氧化铝精密陶瓷的α、β、γ三种晶体（图）

氧化铝精密陶瓷(alumina ceramics)是一种以α- Al2O3为主晶的陶瓷材料。其Al2O3含量一般在75～99.99%之间。通常习惯以配料中Al2O3的含量来分类。Al2O3含量在75%左右的为“75瓷“，含量在85%左右的为“85瓷“，含量在95%左右的为“95瓷“，含量在99%左右的为“99瓷“。

氧化铝精密陶瓷部件

工业Al2O3是由铝钒土(Al2O3·3H2O)和硬水铝石制备的，对于纯度要求不高的，一般通过化学方法来制备。电熔刚玉即是用上述原料加碳在电弧炉内于2000～2400C熔融制得，也称人造刚玉。

Al2O3有许多同质异晶体。根据研究报道过的变体有十多种，但主要有三种，即γ- Al2O3.β- Al2O3.α- Al2O3.Al2O3的晶体转化关系如下图，其结构不同，因此其性质也不同，在1300度以上的高温几乎转变为α- Al2O3。

γ- Al2O3.属尖晶石型(立方)结构，氧原子形呈立方密堆积，铝原子填充在间隙中。它的密度小。且高温下不稳定，机电性能差，在自然界中不存在。由于是松散结构，因此可利用它来制造多孔用途材料。

β- Al2O3是一种Al2O3含量很高的多铝酸盐矿物。它的化学组成可以近似地用RO·6 Al2O3和R2O·11 Al2O3来表示(RO指碱土金属氧化物，R2O指碱金属氧化物)，其结构由碱金属或碱土金属离子如[NaO]ˉ层和[Al11O12]+类型尖晶石单元交叠堆积而成，氧离子排列成立方密堆积，Na+包含在垂直于C轴的松散堆积平面内，在这个平面内可以很快扩散，呈现离子型导电。

精密陶瓷基台

α- Al2O3.属三方晶系，单位晶胞是一个尖的菱面体，在自然办只存在α- Al2O3.如刚玉、红宝石、蓝宝石等矿物。α- Al2O3结构紧密、活性低、高温稳定。它是三种形态中稳定的晶型，电学性质好，具有优良的机电性能。

Al2O3中的化学键是离子键，离子键也称“电价键”，它是由金属原子失去外层电子形成正离子，非金属原子取得电子形成负离子，互相结合形成的。离子键是依靠正负离子间静电引力所产生的化学键，它没有方向性也没有饱和性。A Al2O3陶瓷属于氧化物晶体结构 ， 氧化物结构的结合键以离子键为主，它的分子式通常以AmXn表示。A(或者B)表示与氧结合的正离子，n为离子数，x表示氧离子，n表示它的数量。大多数氧化物中的氧离子半径大于正离子的半径。所以它们的结构是以大直径的氧离子密堆排列的骨架，组成六方或面心立方点阵，小直径的正离子嵌入骨架的间隙处。这种陶瓷材料具有高的硬度和熔点。