氧化鋁陶瓷主休材料

時(shí)間：2020-01-05作者：冠銘特種陶瓷科技有限公司瀏覽：930

氧化鋁陶瓷是一種以氧化鋁（AL2O3）為主體的材料，用于厚膜集成電路。氧化鋁陶瓷有較好的傳導(dǎo)性、機(jī)械強(qiáng)度和耐高溫性。需要注意的是需用超聲波進(jìn)行洗滌。氧化鋁陶瓷是一種用途廣泛的陶瓷。因?yàn)槠鋬?yōu)越的性能，在現(xiàn)代社會(huì)的應(yīng)用已經(jīng)越來(lái)越廣泛，滿足于日用和特殊性能的需要。

 

基本資料
現(xiàn)在氧化鋁陶瓷的技術(shù)日漸的成熟。但有些指標(biāo)還有待改善，這需要大家共同的研究。
同時(shí)，關(guān)于氧化鋁陶瓷的一些性能參數(shù)，也希望大家明確的提出，讓研究者和廠家可以根據(jù)用戶的要求來(lái)研究設(shè)計(jì)，不至于沒(méi)有目的。

編輯本段類別

關(guān)于氧化鋁陶瓷的類別，還有很多需要探討的余地。
   
氧化鋁陶瓷目前分為高純型與普通型兩種。
高純型氧化鋁陶瓷系A(chǔ)l2O3含量在99．9%以上的陶瓷材料，由于其燒結(jié)溫度高達(dá)1650—1990℃，透射波長(zhǎng)為1～6μm，一般制成熔融玻璃以取代鉑坩堝：利用其透光性及可耐堿金屬腐蝕性用作燈管；在電子工業(yè)中可用作集成電路基板與高頻絕緣材料。
普通型氧化鋁陶瓷系按Al2O3含量不同分為99瓷、95瓷、90瓷、85瓷等品種，有時(shí)Al2O3含量在80%或75%者也劃為普通氧化鋁陶瓷系列。其中99氧化鋁瓷材料用于制作高溫坩堝、耐火爐管及特殊耐磨材料，如陶瓷軸承、陶瓷密封件及水閥片等；95氧化鋁瓷主要用作耐腐蝕、耐磨部件；85瓷中由于常摻入部分滑石，提高了電性能與機(jī)械強(qiáng)度，可與鉬、鈮、鉭等金屬封接，有的用作電真空裝置器件。

編輯本段制作工藝

粉體制備

將入廠的氧化按照不同的產(chǎn)品要求與不同成型工藝制備成粉體材料。粉體粒度在1μm微米以下，若制造高純氧化鋁陶瓷制品除氧化鋁純度在99．99%外，還需**細(xì)粉碎且使其粒徑分布均勻。采用擠壓成型或注射成型時(shí)，粉料中需引入粘結(jié)劑與可塑劑，一般為重量比在10－30%的熱塑性塑膠或樹(shù)脂?**粘結(jié)劑應(yīng)與氧化體在150－200溫度下均勻混合，以利于成型操作。采用熱壓工藝成型的粉體原料則不需加入粘結(jié)劑。若采用半自動(dòng)或全自動(dòng)干壓成型，對(duì)粉體有特別的工藝要求，需要采用噴霧造粒法對(duì)粉體進(jìn)行處理、使其呈現(xiàn)圓球狀，以利于提高粉體流動(dòng)性便于成型中自動(dòng)充填模壁。此外，為減少粉料與模壁的摩擦，還需添加1～2%的潤(rùn)滑劑，如硬脂酸，及粘結(jié)劑PVA。
欲干壓成型時(shí)需對(duì)粉體噴霧造粒，其中引入作為粘結(jié)劑。近年來(lái)上海某研究所開(kāi)發(fā)一種水溶性石蠟用作Al203噴霧造粒的粘結(jié)劑，在加熱情況下有很好的流動(dòng)性。噴霧造粒后的粉體必須具備流動(dòng)性好、密度松散，流動(dòng)角摩擦溫度小于30℃。顆粒級(jí)配比理想等條件，以獲得較大素坯密度。

成型方法

氧化鋁陶瓷制品成型方法有干壓、注漿、擠壓、冷等靜壓、注射、流延、熱壓與熱等靜壓成型等多種方法。近幾年來(lái)國(guó)內(nèi)外又開(kāi)發(fā)出壓濾成型、直接凝固注模成型、凝膠注成型、離心注漿成型與固體自由成型等成型技術(shù)方法。不同的產(chǎn)品形狀、尺寸、復(fù)雜造型與精度的產(chǎn)品需要不同的成型方法。
摘其常用成型介紹：
1、干壓成型：氧化鋁陶瓷干壓成型技術(shù)**于形狀單純且內(nèi)壁厚度**過(guò)1mm，長(zhǎng)度與直徑之比不大于4∶1的物件。成型方法有單軸向或雙向。壓機(jī)有液壓式、機(jī)械式兩種，可呈半自動(dòng)或全自動(dòng)成型方式。壓機(jī)較大壓力為200Mpa。產(chǎn)量每分鐘可達(dá)15～50件。由于液壓式壓機(jī)沖程壓力均勻，故在粉料充填有差異時(shí)壓制件高度不同。而機(jī)械式壓機(jī)施加壓力大小因粉體充填多少而變化，易導(dǎo)致燒結(jié)后尺寸收縮產(chǎn)生差異，影響產(chǎn)品質(zhì)量。因此干壓過(guò)程中粉體顆粒均勻分布對(duì)模具充填非常重要。充填量準(zhǔn)確與否對(duì)制造的氧化鋁陶瓷零件尺寸精度控制影響很大。粉體顆粒以大于60μm、介于60～200目之間可獲較大自由流動(dòng)效果，取得較好壓力成型效果。
2、注漿成型法：注漿成型是氧化鋁陶瓷使用較早的成型方法。由于采用石膏模、成本低且易于成型大尺寸、外形復(fù)雜的部件。注漿成型的關(guān)鍵是氧化鋁漿料的制備。通常以水為熔劑介質(zhì)，再加入解膠劑與粘結(jié)劑，充分研磨之后排氣，然后倒注入石膏模內(nèi)。由于石膏模毛細(xì)管對(duì)水分的吸附，漿料遂固化在模內(nèi)?？招淖{時(shí)，在模壁吸附漿料達(dá)要求厚度時(shí)，還需將多余漿料倒出。為減少坯體收縮量、應(yīng)盡量使用高濃度漿料。
氧化鋁陶瓷漿料中還需加入**添加劑以使料漿顆粒表面形成雙電層使料漿穩(wěn)定懸浮不沉淀。此外還需加入醇、纖維素、海藻酸胺等粘結(jié)劑及聚胺、阿拉伯樹(shù)膠等分散劑，目的均在于使?jié){料適宜注漿成型操作。

編輯本段燒成技術(shù)

將顆粒狀陶瓷坯體致密化并形成固體材料的技術(shù)方法叫燒結(jié)。燒結(jié)即將坯體內(nèi)顆粒間空洞排除，將少量氣體及雜質(zhì)**物排除，使顆粒之間相互生長(zhǎng)結(jié)合，形成新的物質(zhì)的方法。
燒成使用的加熱裝置較廣泛使用電爐。除了常壓燒結(jié)即無(wú)壓燒結(jié)外，還有熱壓燒結(jié)及熱等靜壓燒結(jié)等。連續(xù)熱壓燒結(jié)雖然提高產(chǎn)量，但設(shè)備和模具費(fèi)用太高，此外由于屬軸向受熱，制品長(zhǎng)度受到限制。熱等靜壓燒成采用高溫高壓氣體作壓力傳遞介質(zhì)，具有各向均勻受熱之優(yōu)點(diǎn)，很適合形狀復(fù)雜制品的燒結(jié)。由于結(jié)構(gòu)均勻，材料性能比冷壓燒結(jié)提高30～50%。比一般熱壓燒結(jié)提高10-15%。因此，目**些高附加值氧化鋁陶瓷產(chǎn)品或***需用的特殊零部件、如陶瓷軸承、反射鏡、核燃料及槍管等制品、場(chǎng)采用熱等靜壓燒成方法。
此外，微波燒結(jié)法、電弧等離子燒結(jié)法、自蔓延燒結(jié)技術(shù)亦正在開(kāi)發(fā)研究中。

編輯本段精加工與封裝工序

有些氧化鋁陶瓷材料在完成燒結(jié)后，尚需進(jìn)行精加工。如可用作人工骨的制品要求表面有很高的光潔度、如鏡面一樣，以增加潤(rùn)滑性。由于氧化鋁陶瓷材料硬度較高，需用更硬的研磨拋光磚材料對(duì)其作精加工。如SIC、B4C或金剛鉆等。通常采用由粗到細(xì)磨料逐級(jí)磨削，較終表面拋光。一般可采用<1μm微米的Al203微粉或金剛鉆膏進(jìn)行研磨拋光。此外激光加工及超聲波加工研磨及拋光的方法亦可采用。

編輯本段氧化鋁陶瓷強(qiáng)化工藝

為了增強(qiáng)氧化鋁陶瓷，顯著提高其力學(xué)強(qiáng)度，國(guó)外新推一種氧化鋁陶瓷強(qiáng)化工藝。該工藝新穎簡(jiǎn)單，所采取的技術(shù)手段是在氧化鋁陶瓷表面，采用電子射線真空鍍膜、濺射真空鍍膜或化學(xué)氣相蒸鍍方法，鍍上一層硅化合物薄膜，在1200℃～1580℃的加熱處理，使氧化鋁陶瓷鋼化。
經(jīng)強(qiáng)化的氧化鋁陶瓷的力學(xué)強(qiáng)度可在原基礎(chǔ)上大幅度增長(zhǎng)，獲得具有**高強(qiáng)度的氧化鋁陶瓷。

編輯本段特點(diǎn)

1. 硬度大
經(jīng)中科院上海鹽研究所測(cè)定，其洛氏硬度為HRA80-90，硬度僅次于金剛石，遠(yuǎn)遠(yuǎn)**過(guò)耐磨鋼和不銹鋼的耐磨性能。
2. 耐磨性能較好
經(jīng)中南大學(xué)粉末冶金研究所測(cè)定，其耐磨性相當(dāng)于錳鋼的266倍，高鉻鑄鐵的171.5倍。根據(jù)我們十幾年來(lái)的客戶跟蹤調(diào)查，在同等工況下，可至少延長(zhǎng)設(shè)備使用壽命十倍以上。
3. 重量輕
其密度為3.5g/cm3，僅為鋼鐵的一半，可大大減輕設(shè)備負(fù)荷。

編輯本段技術(shù)指標(biāo)

性能符合Q/OKVL001-2003技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)
耐磨陶瓷主要技術(shù)指標(biāo)
項(xiàng)目 指標(biāo)
^[1]氧化鋁陶瓷含量 ≥92%
密度 ≥3.6 g/cm3
洛氏硬度 ≥80 HRA
抗壓強(qiáng)度 ≥850 Mpa
斷裂韌性KΙC ≥4.8MPa·m1/2
抗彎強(qiáng)度 ≥290MPa
導(dǎo)熱系數(shù) 20W/m.K
熱膨脹系數(shù)： 7.2×10-6m/m.K

 


專注于等

• 詞條

  詞條說(shuō)明

• 高頻陶瓷介紹

  ? 高頻陶瓷又稱裝置陶瓷，在電子設(shè)備中用于安裝、固定、保護(hù)元件，作為載流導(dǎo)體的絕緣支撐以及各種集成電路基片的陶瓷。具有介電常數(shù)小，介質(zhì)損耗低，機(jī)械強(qiáng)度高，以及較高的介電強(qiáng)度、絕緣電阻和熱導(dǎo)率等。?? 常用的高頻絕緣陶瓷有高鋁瓷、滑石瓷等。隨著電子工業(yè)的發(fā)展，尤其是厚膜、薄膜電路及微波集成電路的問(wèn)世，對(duì)封裝陶瓷和基片提出了更高的要求，已有很多新品種，例如氧化鈹瓷、氮化

• 氧化陶瓷

  氧化廠家、氧化陶瓷廠家、江蘇氧化陶瓷廠家 15861529098 ? 氧化陶瓷是一種新型高技術(shù)陶瓷，它與傳統(tǒng)的氧化鋁陶瓷相比具有以下優(yōu)點(diǎn)： 1、高強(qiáng)度，高斷裂韌性和高硬度 2、優(yōu)良的耐磨損性能 3、彈性模量和熱膨脹系數(shù)與金屬相近 4、低熱導(dǎo)率。 氧化陶瓷具有相變?cè)鲰g和微裂紋增韌，所以有很高的強(qiáng)度和韌性，被譽(yù)為“陶 瓷鋼”，在所有陶瓷中它的斷裂韌性是較高。具有優(yōu)異的室溫機(jī)械性能

• 氧化鋁陶瓷主休材料

  氧化鋁陶瓷是一種以氧化鋁（AL2O3）為主體的材料，用于厚膜集成電路。氧化鋁陶瓷有較好的傳導(dǎo)性、機(jī)械強(qiáng)度和耐高溫性。需要注意的是需用超聲波進(jìn)行洗滌。氧化鋁陶瓷是一種用途廣泛的陶瓷。因?yàn)槠鋬?yōu)越的性能，在現(xiàn)代社會(huì)的應(yīng)用已經(jīng)越來(lái)越廣泛，滿足于日用和特殊性能的需要。 ? 基本資料 現(xiàn)在氧化鋁陶瓷的技術(shù)日漸的成熟。但有些指標(biāo)還有待改善，這需要大家共同的研究。 同時(shí)，關(guān)于氧化鋁陶瓷的一些性能參數(shù)，