アルミナセラミックの用途は広い。精密工業用セラミックとして、性能に一連の利点がある。科学技術の絶え間ない発展に伴い、アルミナセラミックスは化学工業、機械製造、生物医学など様々な分野で広く使用されており、性能の向上により、その応用範囲は徐々に拡大しています。アルミナの特性に関する研究は、多くの産業の生産活動に利用されている。いずれも実用的意義が高い。

1.高い機械的強度

アルミナ磁器焼結品の曲げ強度は250MPa、ホットプレス品は500MPaに達する。アルミナ成分の純度が高いほど、強度は高くなる。下図に示すように、900℃の高温でも強度を維持できる。アルミナ磁器の機械的強度を利用して、デバイス磁器やその他の機械部品にすることができる。アルミナセラミックスのモース硬度は9に達することができ、さらに耐摩耗性に優れているので、ナイフ、ボールバルブ、研削砥石、セラミック釘、ベアリングなどの製造に広く使用されており、中でもアルミナセラミックナイフと工業用バルブが最も広く使用されています。

2.高い抵抗率と良好な電気絶縁性能

室温での抵抗率は1015Ω・cm、絶縁強度は15kV/mmである。絶縁性と強度を生かして、基板、ソケット、スパークプラグ、回路シェルなどに加工できる。

3.高い硬度

モース硬度は9で、優れた耐摩耗性と相まって、工具、研削砥石、研磨材、引抜ダイス、押出ダイス、ベアリングなどの製造に広く使用されています。自動車エンジンや航空機部品の加工にアルミナ・セラミック・カッターを使用すると、高い切削速度で高精度を得ることができる。

4.高融点、耐食性

融点は2050℃で、Be、Sr、Ni、Al、V、Ta、Mn、Fe、Coなどの溶融金属の侵食に対して良好な耐性を持つ。また、NaOH、ガラス、スラグによる侵食に対しても高い耐性を持つ。不活性雰囲気ではSi、P、Sb、Biと相互作用しない。そのため、耐火物、炉心管、ガラス製るつぼ、中空ボール、ファイバー、熱電対保護カバーなどに使用できる。

5.優れた化学的安定性

多くの複雑な硫化物、リン化物、ヒ素化物、塩化物、窒化物、臭化物、ヨウ化物、酸化物や硫酸、塩酸、硝酸、フッ化水素酸はアルミナと相互作用しない。したがって、アルミナは純金属や単結晶成長るつぼ、人間の関節、人工骨などにすることができる。

6.光学特性

光透過材料（透明アルミナ磁器）にして、ナトリウム蒸気ランプ、マイクロ波フェアリング、赤外線窓、レーザー発振素子などを作ることができる。

7.イオン伝導度

太陽電池材料、電池材料として使用。

アルミナセラミックスの主な用途

1.機械的側面

アルミナセラミックカッターは、その高い硬度、強力な高温機械特性、良好な耐摩耗性、良好な化学的安定性、および金属との結合が容易ではないため、硬質材料の切断、高速度鋼の切断、超高速切断およびその他の困難な処理に広く使用されています。材料の切断。アルミナセラミック工具の最適切削速度は、通常の超硬工具よりも高く、異なる材料の切削効率を大幅に向上させることができます。

純アルミナ・セラミック・カッター

純アルミナセラミックス工具とは、他の酸化物を少量しか含まない高純度アルミナセラミックスを指し、アルミナの純度は99%以上である。純アルミナセラミックスでは、破壊靭性を向上させるために焼結助剤としてジルコニアを添加することができる。セラミック工具の調製では、元の純度と粒径の効果的な制御が実現され、他の成分が添加されて二相を形成したり、アルミナベースの複合セラミックやウィスカー強化セラミックのマトリックス中に固溶体の形で存在したりする。これらの技術は、純粋なアルミナセラミックスの欠点を補い、切削性能と耐久性を向上させるものである。純アルミナセラミックス工具は高温性能と耐摩耗性が高いが、曲げ強度が低く、耐衝撃性に劣るため、様々な複合アルミナセラミックス工具に取って代わられることが多くなっている。

複合アルミナセラミックカッター

複合セラミックでは、アルミナ-炭化物セラミック工具、アルミナ-炭化物-サーメット工具、アルミナ-窒化物またはホウ化物セラミック工具など、いくつかの複合方向があります。例えば、アルミナ-炭化物セラミック工具は、アルミナに特定の炭化物（TiC、WC、TaC、NbC、Mo、C、Cr、C2など）を添加することで、強度、耐摩耗性、耐衝撃性を向上させることができます。純粋なアルミナセラミックスと比較して、アルミナ-炭化物複合セラミックスの曲げ強度は、室温または高温で純粋なアルミナセラミックスよりも優れている。.この複合工具は、耐摩耗性鋳鉄、焼入れ鋼、高強度鋼などの難削材の高速荒加工および仕上げ加工に適している。

強化アルミナセラミック工具

強靭化アルミナ・セラミック工具とは、アルミナ・マトリックスに強靭化材料または強化材料を添加することを指す。現在一般的に使用されている強靭化方法には、以下が含まれる：Zr02相変態強化、ウィスカー強化、第二相粒子分散強化。

2.工業用

現在、工業用バルブには多くの種類がある。アルミナ産業で一般的に使用されているバルブは、プラグバルブ、ゲートバルブ、グローブバルブ、ボールバルブなどです。

ボールバルブボールバルブの主な特徴は、コンパクトな構造、信頼性の高いシール、シンプルな構造、便利なメンテナンスです。シール面と球面が常に閉じた状態にあり、媒体に侵食されにくい。操作とメンテナンスが簡単です。水、溶剤、酸、天然ガスなどの一般的な媒体に適しているだけでなく、酸素、過酸化水素、メタン、エチレンなどの過酷な使用条件の媒体にも適しており、さまざまな産業で広く使用されています。

コックバルブ：油田開発、輸送、精製設備、石油化学、化学、ガス、天然ガス、液化石油ガス、HVAC産業、一般産業に広く使われている。

ゲートバルブ、ストップバルブ：水道水、下水、建設、石油、化学工業、食品、医薬、繊維、電力、造船、冶金、エネルギーシステムなどのパイプラインの調整と遮断装置として広く使用することができます。

3.エレクトロニクスと電気

電子・電気関連では、各種アルミナセラミックス原板、基板、セラミックス膜、透明セラミックス、各種アルミナセラミックス電気絶縁セラミックス、電子材料、磁性材料などがあるが、中でもアルミナ透明セラミックスと基板が最も広く使用されている。

4.化学工業

化学用途においても、アルミナセラミックスは、アルミナセラミックケミカルフィラーボール、無機精密ろ過膜、耐食性コーティングなど、幅広い用途がある。中でもアルミナセラミック膜とコーティングは、最も研究され、応用されている。

アルミナセラミック膜

膜は有機高分子膜と無機膜に分けられる。1980年代以降、アルミナセラミック膜、特に多孔質アルミナセラミック膜の研究開発が大きく進展。重要な位置を占めている。アルミナセラミック膜は、工業用水処理、海水淡水化、ガス分離、触媒反応などの浄化に多くの用途があります。そのため、セラミック無機膜は、科学技術界や産業界からますます大きな注目を集めています。

アルミナコーティング：

チタン合金材料は高温で非常に酸化される。その性能を向上させるために、酸化アルミニウムコーティングをチタン合金材料の表面にコーティングすることができ、それはまた、チタン合金材料の耐食性と高温耐酸化性を向上させることができる。

5.医学的側面

医療分野では、アルミナは人工骨、人工関節、人工歯などの作製に多く使用されている。アルミナセラミックスは、生体適合性、生体不活性、物理的・化学的安定性、高硬度、高耐摩耗性に優れ、人工骨や人工関節の作製に理想的な材料です。しかし、他のセラミック材料と同様に、脆性が高い、破壊靭性が低い、加工技術の難易度が高い、技術が複雑であるなどの欠点があり、さらなる研究と応用が必要である。

6.建築用および衛生陶器

建築用衛生陶器では、アルミナ・セラミック・ライニング・レンガ、粉砕媒体、スティック、セラミック保護管、アルミナ耐火物など、いたるところでアルミナ・セラミック製品を目にすることができる。中でもアルミナボール粉砕用メディアは最も広く使用されている。アルミナボールミリングメディアは、適切な硬度、適度な密度、耐摩耗性、耐腐食性、低価格という特徴を持っています。そのため、建築用セラミックスや衛生用セラミックスの原料のほとんどは、アルミナボールミリングメディアで加工されています。

7.その他

アルミナセラミックスは現在、新素材の中で最も研究され、広く使用されている材料の一つである。上記の用途に加え、航空宇宙、高温工業炉、複合補強材など、他のハイテク分野でも広く使用されています。

航空宇宙

アルミナ系繊維は、高強度、耐高温性、耐酸化性、耐食性など多くの特性を持ち、航空宇宙分野で広く使用されている。アルミナは高温耐熱繊維に調製することができ、断熱タイルやスペースシャトルの柔軟な断熱材に使用される。それだけでなく、アルミナ繊維の使用は、金属ベースやセラミックベースの複合材料の補強にも使用でき、超音速ジェットのノズルやロケットエンジンのガスケットにも広く使われている。

高温工業炉

高温工業炉の分野では、アルミナを主成分とする短繊維材料は、密度が低く、断熱性に優れ、熱容量が小さいという利点があるため、主に保温・耐火材料として使用されている。これらの利点は、高温炉の重量を減らすことができるだけでなく、高温炉の温度制御を正確にすることができ、その結果、より省エネルギーである。

複合補強

アルミナ繊維強化金属マトリックス複合材料は、良好な機械的特性、高い耐摩耗性、低膨張係数、高硬度という特徴を持つ。これは、アルミナ繊維と金属マトリックスとの間の濡れ性が良く、界面反応が少ないためである。これらの材料は、自動車ピストンやエアコンプレッサーブレードの製造に使用されている。アルミナ繊維は樹脂との結合も良好であるため、アルミナ／樹脂複合材料に調製することができ、大きな弾性と高い硬度の特徴を有し、釣り竿、ゴルフクラブ、スキー、テニスラケットなどのスポーツ用品の製造業に使用することができる。