白剛玉（白剛玉，Al₂O₃） 因其卓越的硬度（莫氏硬度 9）、高熔點（約 2050°C）和優異的化學穩定性而被廣泛用作耐磨陶瓷層。以下是其在耐磨塗層和表面中的應用：
1. 耐磨性的關鍵性能
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高硬度：抵抗顆粒、漿體和摩擦的磨損。
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化學惰性：耐酸、鹼和溶劑的腐蝕。
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熱穩定性：在高溫下保持性能（高達 1600–1800°C）。
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低孔隙率：緻密的結構減少了侵蝕介質的滲透。
2. 常見應用方法
A. 熱噴塗塗層
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等離子噴塗：
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白色 Al₂O₃ 粉末被熔化並噴射到金屬基材上（例如泵浦軸、閥門、渦輪葉片）。
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形成緻密、堅硬的層（厚度為 200-500 μm），防止磨損和侵蝕。
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HVOF（高速氧燃料）：
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比等離子噴塗具有更高的結合強度，適用於嚴重磨損的環境。
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B. 陶瓷襯裡和瓷磚
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與環氧樹脂或樹脂粘合：
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Al₂O₃瓷磚（例如純度為 92-99%）透過黏合劑黏合到採礦/水泥工業中的溜槽、料斗或管道上。
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用於處理磨料的旋風分離器、風扇葉片和傳送系統。
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C. 耐磨複合材料
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Al₂O₃增強聚合物：
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添加到環氧樹脂/聚氨酯中，用於泥漿管道、襯裡或地板（例如，煤炭加工廠）。
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陶瓷-金屬基複合材料：
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與金屬（如鋁、鐵）燒結，製成密封件或軸承等高強度零件。
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3.工業用例
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採礦和水泥：
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破碎機、研磨機和泥漿輸送設備的襯裡。
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石油和天然氣：
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鑽頭、閥門和泵浦上的塗層可抵抗沙子的侵蝕。
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發電：
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燃煤電廠鍋爐管塗層可減輕粉煤灰磨損。
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汽車：
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易磨損的引擎零件（例如活塞環、汽缸套）。
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4. 優於其他方案
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經濟高效：在許多應用方面比碳化矽 (SiC) 或碳化鎢 (WC) 便宜。
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多功能性：相容於多種沉積方法（噴塗、平鋪、鑄造）。
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無毒：對食品/製藥業來說是安全的（與某些重金屬塗層不同）。
5. 限制
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脆性：受衝擊時易開裂；常與 TiO₂ 或 ZrO₂ 結合以提高韌性。
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基材準備：需要噴砂和熱相容性以防止分層。