氧化鋁（alumina）

氧化鋁是氧化鋁 Al2O3，是工程陶瓷的主力，日常的高科技陶瓷。你其實見過它卻不自知：火星塞裡的白色陶瓷、許多電子晶片下的基板、便宜砂紙裡的磨粒，而它的天然單晶形態剛玉就是紅寶石與藍寶石（由微量雜質著色）。它便宜、極硬、剛、且化學上幾乎打不倒。

它的本領來自一個緊密的離子-共價晶體，其中每個鋁被六個氧包圍，全靠又強又短的鍵維繫。這種堆積給出約 380 GPa 的楊氏模數（近乎鋼的兩倍）、莫氏硬度 9（僅次於鑽石）、超過 2000 度 C 的熔點，而且是優良的電絕緣體卻仍相當會傳熱。工程上把極細的 Al2O3 粉壓成形，再在約 1600 度 C 燒結到晶粒熔合成緻密體；高純度與細晶粒把撓曲強度推到約 300 到 500 MPa。

氧化鋁是誠實的主力：又強、又硬、又耐熱，但和每一種陶瓷一樣脆，斷裂韌性低，所以會從瑕疵突然破壞，經不起衝擊或劇烈熱震。需要更高韌性時，工程師會改用氧化鋯或氧化鋁-氧化鋯複合材。它兼具耐磨、化學惰性與低成本，所以出現在切削刀片、研磨介質、耐磨襯裡、人工髖關節球頭與電絕緣件中。