鈦酸鋁(Al2TiO5)陶瓷是指由氧化鋁和氧化鈦化合組成的人工合成陶瓷材料,屬斜方晶系擬板鈦礦型結晶。鈦酸鋁陶瓷具有抗熱沖擊性能、抗熱震性、抗腐蝕性、極低熱膨脹系數、高熱絕緣性、高耐火、高熔點等特性,是制作抗高溫熱震部件的首選材料,在化工、環保、汽車、航天、機械、冶金等領域發揮著重要作用。
具體來看,在汽車領域,鈦酸鋁陶瓷可用于汽車發動機排氣管制造場景,還可作為汽車尾氣過濾器用于汽車尾氣處理系統中;在冶金領域,鈦酸鋁陶瓷可用于熔融合金用的坩堝、高溫快燒窯具、低壓鑄造的升液管及澆口套制造場景;在環保領域,鈦酸鋁陶瓷可作為催化劑載體用于有機廢氣凈化、工業廢氣治理場景。近年來,在現代工業快速發展背景下,鈦酸鋁陶瓷需求不斷增加,行業發展前景良好。
但在鈦酸鋁陶瓷憑借著優勢性能不斷擴展市場發展空間的同時,其還有著兩大致命弱點,一是受顯著的熱膨脹各向異性影響,其燒結體內部會產生大量微裂紋,因而難以獲得高強度產品;二是其在900~1280°C范圍內易分解為Al2O3(剛玉)和TiO2(金紅石),使陶瓷體破壞。
以上兩個弱點使得鈦酸鋁陶瓷性能及使用壽命降低,應用擴展受限。基于此,鈦酸鋁陶瓷需進行改性來改善與抑制缺點,主要改性方法為添加添加劑,如MgO、SiO2、Fe2O3等。使用已知的添加劑對鈦酸鋁陶瓷進行改性還有著使其他優勢性能降低缺點,因此,為促進行業高質量發展,未來本土研究機構與企業還需持續優化改進鈦酸鋁陶瓷的生產工藝與加大產品研發力度,行業仍有巨大成長空間。
新思界
行業分析人士表示,鈦酸鋁陶瓷是一類性能優異的低膨脹陶瓷,在汽車、機械、航空等高技術領域應用較廣。但受自身特性影響,其應用擴展空間受限,未來本土鈦酸鋁陶瓷企業還需不斷提升技術水平與加大改性技術研發力度。目前我國已有濟南大學、昆明理工大學、鹽城工學院等多數研究機構有先進研發成果出現,鈦酸鋁陶瓷行業發展前景可期。