比如说陶瓷涂层就是氧化铝的一个重要的应用场景,由于它具有良好的机械性能、热性能、高透光率、抗腐蚀、结构多样性等,因此以氧化铝为原料制成的涂层在不同的场景中往往能发挥出不同的优势,时而以耐磨见长,时而以热稳定闻名,到底它有多少本事呢?
一、耐磨耐腐蚀
由于氧化铝中的主要晶型α-Al2O3是一种高硬度的无机物(莫氏硬度高达9),因此“耐磨”也是氧化铝的一个标杆性的特点了。它在耐磨涂层的应用形式主要分为两种,一是利用热喷涂直接喷覆氧化铝涂层;二则采用湿式方式涂覆在待涂物表面。
二、提高热稳定性
这里要介绍的也是氧化铝粉体一种非常重要的应用,那就是锂电池隔膜涂层。隔膜作为锂离子电池的重要部件之一,可以避免正负极接触并促进锂离子在电极之间穿梭,决定电池的性能和安全性。而传统的聚烯烃隔膜的熔点低,在高温下的稳定性较差,严重影响电池的安全性,目前无机超细粉体涂层或复合改性聚合物就是提高隔膜热稳定性的有效方法之一。
为了提高锂电池隔膜的高温性能,可在聚合物黏结剂的协助下将氧化铝颗粒涂覆到聚烯烃隔膜表面。氧化铝在其中主要发挥着耐高温优势,即使是180℃的高温也可以保持隔膜完整形态。除此之外还有中和电解液中游离的HF,提升电池的耐酸性和安全性能等;在锂电池中可形成固溶体,提高倍率性和循环性能、具有良好的润湿性,有一定的吸液及保液能力等。
三、超疏水性
出人意料的是,氧化铝涂层居然也能做出超疏水的效果。要知道,超疏水材料在防水防雾、防结冰、水中减阻等领域具有广泛的应用,不过超疏水的实现大多需要含F,Si的有机低表面能物质修饰,如此一来涂层的机械、高温稳定性以及耐久性都受到极大挑战。