氧化鋁陶瓷材料在新能源領域的研究與應用

氧化鋁陶瓷是以Al2O3為主要原料的一種非常常見也非常重要的陶瓷材料。 Al2O3有多種同質異型晶體，常見的晶型主要有α、β、γ、θ等，但它們在高溫下都會轉化為α-Al2O3。

Al(OH)3加熱過程中的相轉變

α-Al2O3是所有Al2O3中最穩定的晶型，它的穩定性和它的晶體結構有著密切的關係。

α-Al2O3的晶體結構

α-Al2O3具有一系列優異性能，因此將α-Al2O3製成氧化鋁陶瓷具有非常悠久的歷史。

α-Al2O3的典型表現

氧化鋁陶瓷的優異性能使其成為用途最廣的陶瓷之一，在結構陶瓷、耐火陶瓷、光學陶瓷、電子陶瓷、生物陶瓷中都佔有重要的地位。

氧化鋁陶瓷的典型性能

氧化鋁陶瓷的功能及應用

氧化鋁陶瓷具有熱穩定、化學穩定性、壓電性、耐腐蝕性、電絕緣性、化學吸附性、生物適應性和透光性等多種實用價值的性能和功能。

氧化鋁陶瓷的功能

機械方面的應用

氧化鋁陶瓷燒結產品可達270MPa，熱壓燒結產品可達480MPa，因其良好的抗磨損性能，因此被廣泛應用於陶瓷，製造切削工具，砂輪，軸承等行業，這是在Al2O3陶瓷刀具和工業應用最廣泛的。

電子與電力的應用

在電子、電力、氧化鋁陶瓷基板、地板、透明陶瓷及各種氧化鋁陶瓷、陶瓷零件、電子材料、磁性材料等為面，是最廣泛使用的氧化鋁透明陶瓷和基體。 

化學工程的應用

在化學應用中，氧化鋁陶瓷也有很多用途，例如，氧化鋁陶瓷耐腐蝕塗層和化學填料球等，其中氧化鋁陶瓷薄膜和矽鋼級塗層的研究和應用。

醫學方面的應用

氧化鋁陶瓷具有良好的生物相容性、生物惰性、穩定性和高硬度、高耐磨性，常用於人工骨骼和人工關節材料的製備。

建築衛生陶瓷方面的應用

氧化鋁球研磨介質具有良好的硬度、適中的密度、耐磨性和低的價格等，所以大部分的原料用於衛生陶瓷的建設都是氧化鋁球研磨介質的機械加工。

其它方面的應用

在寶石產業中，紅寶石、藍寶石都是含有微量雜質的氧化鋁晶體，而人造寶石可以作為多種耐磨部件，摻雜的藍寶石還可以用作固態雷射器的光學激活元件。

尤其利用氧化鋁陶瓷的透光、透波、雷射等功能特性，在能源、軍工、機械、電子、醫學等高技術領域得到了越來越多的應用。

氧化鋁陶瓷材料在新能源領域的研究與應用

近年來，由於全球的能源緊缺和環境問題日益嚴重，各國都在加大新能源汽車的佈局投入，新能源汽車取代燃油汽車幾乎已成為必然趨勢。 2018年中國新能源汽車產業滲透率3.73%，潛在市場空間龐大。

國內新能源車產量節節攀升（萬輛）

資料來源：公開資料整理

2010-2018年中國新能源汽車銷售及滲透率

資料來源：公開資料整理

隨著新能源產業尤其是新能源汽車的爆發，氧化鋁陶瓷材料必將憑藉優異的物化性能在新能源領域大展拳腳。