白刚玉是制备先进结构陶瓷和功能陶瓷的核心原料,尤其是在高铝陶瓷体系中:
增韧增强相:白刚玉的高硬度(莫氏硬度9)和强度可作为增强相,提升陶瓷材料的耐磨性、抗弯强度和断裂韧性。例如,在氧化铝陶瓷(如Al₂O₃含量95%~99.9%的陶瓷)中,白刚玉微粉通过细化晶粒、填充孔隙,显著改善材料的机械性能。
电子陶瓷基材:用于制造集成电路基板、绝缘部件等,其高导热性和绝缘性适合高温、高频环境。
釉料增硬剂:在陶瓷釉料中加入白刚玉微粉(粒度通常为1~10μm),可提高釉面硬度(达6~7级莫氏硬度),增强耐磨性和抗划伤性,常用于高端瓷砖、卫浴陶瓷和餐具。
乳浊剂与稳定剂:白刚玉的高折射率(约1.76)有助于提高釉面白度和遮盖力,同时其化学惰性可防止釉料在高温下与色料发生反应,保持颜色稳定性。
窑炉内衬与耐火砖:白刚玉因其熔点高(2050℃)、抗热震性好,常用于制作高温窑炉的耐火砖、浇注料和隔热板,尤其适用于氧化气氛下的陶瓷烧成(如辊道窑、梭式窑)。
窑具材料:用于制作承烧板、支架、匣钵等,其低热膨胀系数和高荷重软化温度(>1700℃)可减少高温变形,延长使用寿命。
坯体表面处理:白刚玉微粉可作为研磨介质,用于陶瓷坯体的精密抛光(如半导体陶瓷基片、光学陶瓷),实现亚微米级表面光洁度。
模具清洁与修复:用于清理陶瓷成型模具表面的残留物,保持模具精度。
防弹陶瓷:白刚玉的高硬度和轻质特性使其可用于防弹装甲陶瓷板(如与碳化硅复合),吸收冲击能量。
耐磨陶瓷部件:用于制造陶瓷阀门、喷嘴、轴承等工业耐磨部件,耐受严苛的腐蚀与磨损环境。
高温过滤器:白刚玉骨料可制备多孔陶瓷过滤器,用于熔融金属过滤或高温烟气除尘(如陶瓷窑炉尾气处理),其耐腐蚀性优于普通硅铝系材料。
结晶釉促晶剂:在艺术陶瓷的结晶釉中,白刚玉微粉可作为晶核诱导剂,促进釉中晶体有序生长,形成独特的星状或针状纹理。
仿石材质感增强:在仿石材瓷砖中加入不同粒度的白刚玉,可模拟天然石材的颗粒感和光泽度。

| 特性 | 对陶瓷应用的贡献 |
|---|---|
| 高纯度(Al₂O₃>99%) | 避免杂质引起的色差或性能波动,适合电子陶瓷等高端领域 |
| 高硬度与耐磨性 | 延长陶瓷制品使用寿命,降低磨损率 |
| 耐高温与热稳定性 | 适应陶瓷烧成高温环境(1200℃~1800℃) |
| 化学惰性 | 不与釉料或熔体反应,保持成分稳定性 |
| 可控粒度分布 | 满足从粗骨料到纳米级粉体的多样化需求 |