一、納米氧化鋁（VK-L05C）的功能
從結構陶瓷的角度看，納米氧化鋁精細陶瓷可分為耐磨部件、結構部件、耐火部件、載體、耐酸部件、絕緣部件等等。
從功能方面看，納米氧化鋁具有電學、光學、化學、生物、吸聲、熱學、力學等多種功能（見表1）。
表1 納米氧化鋁（VK-L05C）精細陶瓷的功能
功能 應用
集成電路基片、封裝、火花塞、Na-S電池固體電解質、傳感器。
光學功能 高壓鈉蒸氣燈發(fā)光管、激光器材料。
化學功能 控制化學反應，凈化排出氣體，催化劑載體、耐腐蝕材料、固酶載體。
生物體功能 人工骨骼，人工牙根
吸聲功能 吸聲板
熱學功能 耐熱，隔熱結構材料
力學功能 研磨材料、切削材料，軸承、精密機械零部件。
二、納米氧化鋁（VK-L05C）精細陶瓷的應用
以納米氧化鋁（VK-L05C）為主要原料制得的納米氧化鋁精細陶瓷，因具有多種功能，在高科技術領域及許多行業(yè)中已得到應用，本文簡要介紹如下：
1、在電子工業(yè)中的應用
（1）多芯片式封裝用陶瓷多層基板：十年來已成功地用于計算機半導體芯片的封裝，不僅使計算機的性能提高了十多倍，而價格也大幅度連續(xù)下降。這是由于實現(xiàn)了高密度封裝，縮短了芯片本身的信號傳輸時間。封裝用的納米氧化鋁陶瓷多層基板的制造方法有厚膜印刷法、生坯疊片法、生坯印刷法、厚薄膜混合法等四種。
（2）高壓鈉燈發(fā)光管：由多晶不透明的納米氧化鋁所形成的納米氧化鋁透明體，應用于高壓鈉燈發(fā)光管，照明效率為水銀燈的兩倍，從而開拓了提高照明效率的新途徑。透明納米氧化鋁精細陶瓷不僅能透光，而且具有耐高溫、耐腐蝕、高絕緣、高強度、介質損耗小等性能，是一種優(yōu)良的光學陶瓷，還可作微波爐窗等。
（3）納米氧化鋁陶瓷傳感器：用納米氧化鋁陶瓷的晶粒、晶界、氣孔等結構特征和特性作敏感元件，用于高溫和含腐蝕性氣體的環(huán)境中，使檢測、控制的信息準確而迅速。從應用的類型看，有溫度、氣體、溫度等傳感器。目前需急待解決的問題是互換性、選擇性，從單個傳感器發(fā)展到復合傳感器和多功能傳感器。
2、生物納米氧化鋁（VK-L05C）陶瓷
陶瓷作為生物體材料使用的嘗試始于1890年，而納米氧化鋁多晶作為生物功能材料并應用于人體是1969年，納米氧化鋁精細陶瓷用于醫(yī)學工程的有單晶體和燒結的多晶體兩種。現(xiàn)在，美國、西德、瑞士和荷蘭都在廣泛地使用多晶納米氧化鋁制作人造牙和人造骨，據(jù)日本通產省生活產業(yè)局精細陶瓷室參考通產省和民間調查機構的調查結果，醫(yī)學用材料主要是納米氧化鋁，用于牙根、關節(jié)，1981年商業(yè)額就已達10億日元，市場的年增長率為7.2%。近來，山東工業(yè)陶瓷研究設計院、淄博中心醫(yī)院在人造牙的研究方面也取得突破性進展，研究結果表明，納米氧化鋁精細陶瓷與人體組織液的接觸角是最接近人體牙的材料。迄今用于醫(yī)學工程中的生物陶瓷有20余種，納米氧化鋁是用得最多的一種。
3、固定化酶載體
對于生物化學反應過程，酶是加速過程進行的主角，上述兩者的結合，需要解決酶的固定化的提供性能優(yōu)良的固定化酶載體。對于間歇的均相體系，酶的重復利用相當困難，故難以提高過程的生產效率，酶的固定已成為實現(xiàn)自動化作業(yè)的當務之急。酶有1500多種，但酶催化作用有專一性。固定化酶的研究始于本世紀60年代，1975年Messing用孔徑175×10-10m、比表面積100m2/g、25~60目球狀納米氧化鋁陶瓷，固定葡萄糖異構酶。山東鋁廠研究院曾于1983~1985年研究了由玉米→葡萄糖→高果糖漿（含果糖50~60%）的固酶納米氧化鋁載體，其因定酶活已達8000~10000個單位/克納米氧化鋁。
納米氧化鋁作為固酶載體的優(yōu)點是：具有大的比表面，固酶量大；性能穩(wěn)定、活性期長，酶不會中毒；孔徑分布為120~210×10-10m，便于清理、再生；耐化學腐蝕，不受細菌侵蝕；可用流態(tài)化床反應；造價低等等。
4、耐熱結構材料
隨著航天技術的發(fā)展，納米氧化鋁纖維、晶須及復合材料，是引人注目的高性能防熱、絕熱材料之一。
（1）航天飛機的熱防護系統(tǒng)：航天飛機在返回與再入過程中，對熱防護系統(tǒng)提出了更高的要求。美國洛克希德導彈宇航公司認為，納米氧化鋁纖維是最有希望的材料之一。由納米氧化鋁纖維構成的復合材料已用作導彈頭錐、噴管，航天飛機頭部和機翼前緣，并在民航飛機剎車材料中得到應用。
（2）新的高溫陶瓷纖維：最新發(fā)展了一種納米氧化鋁--氧化鋯陶瓷纖維，使材料的強度和韌性得到提高。拉伸強度超過2100Mpa，在1400℃空氣中暴露100小時后，在室溫仍保持1400Mpa的拉伸強度。這種復合材料可用于火箭發(fā)動機噴管的喉部襯墊、尾部噴管的絕熱材料。
（3）α- Al2O3晶須：密度為3.9g/cm3，強度在已知的晶須材料中是最大的，可達13800~27600 Mpa，模量（6.9~2.4）×103Mpa；而納米氧化鋁纖維（直徑3μm）的密度是3.2g/cm3，強度2600Mpa，模量2.5×103Mpa。由此可見，Al2O3晶須具有比纖維更高的強度及模量，且晶須增強復合材料的制造工藝比較簡單。所以，發(fā)展晶須增強復合材料也屬方向之一。
（4）等離子噴涂納米氧化鋁陶瓷瓷體：采用東風3號納米氧化鋁，經萬度以上的等離子焰流，將納米氧化鋁噴涂于火箭筒表面作為耐沖刷的耐熱材料，在我國已有近20年的歷史，等離子法噴涂而形成的納米氧化鋁耐熱層已在機車活塞、復雜工件的熱防護等方面取得了成功的應用。
（5）納米氧化鋁空心球：納米氧化鋁空心球不僅保留了耐高溫的優(yōu)點，而且還有體積密度小，導熱系數(shù)低，在高溫下體積不收縮、抗火焰沖刷的特點。若與同類致密制品比較，體積密度可降低50~60%，導熱系統(tǒng)和蓄熱量可降低一半，使用溫度為1600~1800℃，是用作高溫窯爐的理想結構材料。節(jié)能效果在20%以上，空心球制品能使窯爐升溫容易、降溫快、一般可縮短生產周期三分之一左右。在空心球的制作技術上，如何提高質量及有效球徑的成品率尚有潛力。
5、納米氧化鋁（VK-L05C）陶瓷刀具
納米氧化鋁的硬度（Hr）為2700~3000，楊氏模量（kg/mm2）35000~41000。導熱系數(shù)0.75~1.35×103J/m·h·℃，熱膨脹系數(shù)8.5×10-6/℃（室溫~1000℃）。人們在利用這些特性的同時，又開發(fā)了Al2O3~TiO2，Al2O3-ZrO2系陶瓷，以改善納米氧化鋁陶瓷刀具的韌性和耐熱沖擊性，適應高速切削的需要。
Al2O3的粒度組成在燒結過程中納米氧化鋁晶粒度的控制是決定刀具質量的重要環(huán)節(jié)，若采用高溫等靜壓燒結（HIP），可使晶粒度為0.3~0.5微米。納米氧化鋁刀具的抗折強度可提高到900~1000MPa。
6、納米氧化鋁（VK-L05C）精細陶瓷在化學工業(yè)中的應用
隨著石油精制、石油化學的發(fā)展，金屬氧化物大量用作固體催化劑，特別是70年代后，納米氧化鋁陶瓷在化工中的作用顯得特別突出，例如，重油氫化裂解、處理汽車的排氣、從排煙中除去NOx、接觸燃燒催化劑等等。目前我國鋁行業(yè)及一些陶瓷廠家已開發(fā)一系列新產品，這里只簡要地介紹催化劑載休及多孔納米氧化鋁陶瓷。
（1）催化劑載體：主要是利用納米氧化鋁（VK-L05C）良好的孔徑分布、較高的孔容、大的表面積（60~400m2/g）、多種晶型的特異功能。納米氧化鋁已作為鉑、鈀、鈷、錳、鐵、鎳、釩等化合物的載體，構成氧化一還原、酸堿催化作用。常用的材料結構有粒狀載體（園柱狀、球狀、三葉形）、整體結構（蜂窩狀陶瓷、多孔陶瓷、泡沫陶瓷、陶瓷纖維）。目前正研究將納米氧化鋁用作高溫反應的催化劑載體，制取單一晶型具有擇優(yōu)催化作用的新型材料，η-Al2O3的應用正在開發(fā)。
（2）納米氧化鋁（VK-L05C）多孔體陶瓷：用于電解隔膜、細菌過濾、分離、分散、吸收機能的過濾器件。納米氧化鋁陶瓷的孔徑在15~200μm。使用納米氧化鋁陶瓷過濾器能形成穩(wěn)定的過濾膜且厚度均一。特別是食品行業(yè)，要進行熱態(tài)殺菌作業(yè)，用納米氧化鋁的陶瓷器件是最合適的。蜂窩狀納米氧化鋁多孔體陶瓷，是當前應用的方向，用于多種排氣的凈化、觸媒載體、菌體固定化、人體血液排毒凈化等。
7、納米氧化鋁（VK-L05C）陶瓷機械零件
納米氧化鋁陶瓷機械零件在化學工業(yè)上應用較早，多年來有很大發(fā)展，特別是耐酸泵、閥門等部件，常應用在鹽酸、硫酸、硝酸工業(yè)中。最近，日本高浪西公司研究成功的抗高溫納米氧化鋁螺栓、螺帽，能抗1900℃高溫，螺栓的直徑為10~30mm（最大可達50mm）螺栓長可達1m。值得注意的是，改性后的納米氧化鋁陶瓷有可能在燃氣輪機、發(fā)動機中得到應用；用等離子噴涂納米氧化鋁于多種機件表面，正在得到應用。它可以提高熱機工作溫度、節(jié)約戰(zhàn)略物資，避免環(huán)境污染。
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