白色氧化鋁 (Al₂O₃) 因其高硬度、化學惰性和熱穩定性，是耐磨塗層的理想選擇。以下是其特性及其在耐磨塗層中的應用的詳細分析：
白氧化鋁耐磨的關鍵特性
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高硬度（莫氏 9） ——比許多金屬和聚合物更能抵抗磨損和侵蝕。
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化學惰性 －抵抗酸、鹼和氧化環境的腐蝕。
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熱穩定性 －在高溫下保持強度（最高達約 1,800°C）。
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低孔隙率 －經過適當燒結或等離子噴塗後，會形成緻密的保護層。
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電絕緣 －適用於需要非導電磨損保護的應用。
常見應用
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用於工業機械、泵浦和渦輪機的熱噴塗塗層（等離子或 HVOF）。
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處理磨料的料斗、溜槽和管道中的耐磨襯裡。
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耐磨板和切削工具 －用作塗層以延長使用壽命。
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陶瓷裝甲和彈道防護 －由於其硬度和抗衝擊性。
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工業滾輪和導軌 －防止摩擦和磨損。
申請方法
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等離子噴塗 －在高磨損環境下形成緻密、附著力好的塗層。
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HVOF（高速氧燃料） ——提供卓越的結合強度和低孔隙率。
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燒結 －用於需要結構完整性的陶瓷零件。
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溶膠-凝膠塗層 －適用於精密應用的薄而均勻的塗層。
與其他耐磨材料的比較
| 材料 | 硬度（莫氏） | 最高溫度 (°C) | 最適合 |
|---|---|---|---|
| 白色Al₂O₃ | 9 | ~1,800 | 磨損、腐蝕 |
| 碳化鉻 | 8.5 | ~1,100 | 滑動磨損 |
| 碳化鎢 | 9-9.5 | ~1,200 | 極度磨損 |
| 碳化矽 | 9.5 | ~1,600 | 化學+磨損 |
限制
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脆性 －除非與增韌劑（例如 ZrO₂）結合，否則在衝擊下容易開裂。
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所需基材準備 – 需要適當的噴砂處理以確保熱噴塗時的黏附。
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成本 －比一些基於聚合物的磨損解決方案更昂貴，但使用壽命更長。
增強功能
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Al₂O₃-TiO₂（13% TiO₂） – 提升韌性，並增強抗衝擊性。
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Al₂O₃-ZrO₂ – 增強高應力應用的斷裂韌性。
結論
白色氧化鋁非常適合需要 高耐磨性、熱穩定性和化學惰性的應用。對於極端衝擊，複合塗層（例如 Al₂O₃-TiO₂）可能是更佳選擇。