一、材质组成
1、核心成分
氧化铝:占比约50%-70%,作为基体材料,提供高硬度和耐磨性,是刚玉结构稳定性的基础。
氧化锆:占比约10%-40%,通过相变增韧机制显著提升材料韧性,防止脆性断裂,同时增强抗热震性。
2、次要成分:少量二氧化硅(SiO₂)、氧化钛(TiO₂)等,通过精炼工艺严格控制含量(通常≤1%),以避免降低材料性能。
二、材质特性
1、物理性能
高硬度:莫氏硬度8.5-9,接近天然刚玉,适合高精度磨削。
高密度:真密度约4.6g/cm³,颗粒形状多呈棱角状,切削力强。

2、机械性能
高韧性:氧化锆相变增韧效应使断裂韧性达5-8MPa·m¹/²,远高于普通刚玉。
抗冲击性:可承受高速冲击载荷,适用于重负荷磨削工况。
3、化学性能
耐腐蚀性:在酸性、碱性环境中化学稳定性优异,尤其适合不锈钢、镍基合金等难加工材料。
耐高温性:熔点约2200℃,可长期在1800℃以下使用,短时耐温达2000℃。
三、典型应用场景
1、磨具制造
重负荷砂轮:用于不锈钢、钛合金等高硬度材料的磨削,寿命比普通刚玉砂轮提高3-5倍。
精密磨削:制造超薄切割砂轮,切割精度达±0.01mm,适用于半导体、光学玻璃加工。
2、耐火材料
钢铁行业:作为连铸用功能耐火材料(如塞棒、水口),承受1600℃钢水冲刷,使用寿命达200次以上。
玻璃窑炉:用于熔池壁、流道等部位,抵抗玻璃液侵蚀,减少停炉维修频率。
3、特种铸造
熔模铸造:作为壳型材料,与硅溶胶结合制备高精度壳型,适用于发动机叶片、涡轮盘等复杂铸件。
离心铸造:在离心机内壁铺设锆刚玉层,防止金属液与模具粘连,提升铸件表面质量。


