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氧化鋁陶瓷介紹 2025-08-14氧化鋁陶瓷是一種以(yǐ)氧化鋁(Al2O3)為主體的陶瓷材料,用於厚膜集成電路。氧化鋁陶瓷有較好的傳導性、機械強度(dù)和耐高溫(wēn)性。需要注意的是需用(yòng)超聲(shēng)波進行洗滌。氧化鋁(lǚ)陶瓷是一種用途廣泛的陶瓷,因為其優(yōu)越的性能,在現代社(shè)會的應用(yòng)已經越(yuè)來越廣泛,滿足於(yú)日用和特殊性能的需要。
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氧化鋁陶瓷的(de)類別介紹 2025-08-14氧化鋁陶瓷分為(wéi)高純(chún)型與普通型兩種。 高純型氧(yǎng)化鋁陶瓷係Al2O3含量在99.9%以上的陶瓷材料,由於其(qí)燒結溫度高達1650—1990℃,透射波長為1~6μm,一般製成熔融玻璃以取代鉑坩堝;利(lì)用其透光性及可(kě)耐堿金屬腐蝕性用作鈉燈管;在電子工(gōng)業中可用作集成電路基板與高頻(pín)絕緣材料(liào)。 普通型氧化鋁(lǚ)陶瓷係按(àn)Al2O3含量不同分(fèn)為99瓷、95瓷(cí)、90瓷、85瓷等品種,有時Al2O3含量在(zài)80%或75%者也劃為普通氧化鋁(lǚ)陶瓷係(xì)列。其中99氧化鋁瓷材料用於製作(zuò)高(gāo)溫坩(gān)堝、耐火爐管及特殊耐磨材(cái)料(liào),如陶瓷軸承、陶瓷密封件及水閥片等;95氧化鋁瓷主(zhǔ)要用作耐腐蝕、耐磨部件;85瓷(cí)中由於(yú)常摻入部分滑石(shí),提高了電性(xìng)能與機械強度,可與鉬、铌、鉭等金屬封接,有的用作電真(zhēn)空裝置器件。
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氧化鋁陶瓷製作工藝 2025-08-14粉體製備 將入廠的氧化鋁粉按照不同的產品(pǐn)要求與(yǔ)不同成(chéng)型(xíng)工藝製備成粉體材(cái)料。粉體粒度在1μm以下,若製造高純氧化鋁陶瓷製品除氧化鋁純度在99.99%外,還需超細粉(fěn)碎(suì)且使其粒徑分布均(jun1)勻。采用擠壓成型或注射成型時,粉料中需引入粘結劑(jì)與可塑劑,一般為重量比在10-30%的熱塑性塑(sù)膠或樹脂有機粘結劑應與氧化鋁(lǚ)粉體在(zài)150-200溫度下(xià)均勻混合,以利於成型(xíng)操(cāo)作。采用熱壓工(gōng)藝成型的粉體原料則(zé)不需加入粘結劑。若采用半自動或全自動幹壓成型,對(duì)粉體有(yǒu)特別的工藝要求,需要采用(yòng)噴霧造粒法對(duì)粉(fěn)體進行處理、使其(qí)呈現圓球狀,以利於提(tí)高(gāo)粉體流(liú)動性便於成型中自動充填(tián)模壁。此外,為減少粉料與模壁的摩擦(cā),還需添加1~2%的潤滑劑(jì),如硬脂酸,及粘(zhān)結劑PVA。 欲幹壓成型時需對(duì)粉體噴霧造粒,其中引入(rù)聚乙烯醇作為粘結劑。上海某研(yán)究所開發一種水溶性石蠟用作Al203噴霧造粒的(de)粘結劑,在加熱情況下有很好的(de)流動性。噴霧造(zào)粒(lì)後的粉體具備流動性好、密度鬆散,流動角摩擦(cā)溫度小於30℃。顆粒級配比(bǐ)理想等條件,以獲得(dé)較大(dà)素(sù)坯密度。 成型方(fāng)法 氧化鋁陶瓷製品成型方法有幹壓、注漿、擠壓、冷(lěng)等靜壓、注射、流延、熱壓與熱(rè)等(děng)靜壓成型等多種方法。近幾年來國內外又開發出壓濾成型、直接凝固注模成型、凝膠注成型、離心注漿成型與固體自(zì)由成型等成型技(jì)術方法。不同的產品形狀、尺寸、複雜造型(xíng)與精度的產品需要不同的成型方法。 常用成型介紹: 1、幹壓成型:氧化鋁陶瓷幹壓(yā)成型技術限於形狀(zhuàng)單(dān)純且內壁(bì)厚度超過1mm,長(zhǎng)度與直徑之比不大(dà)於4∶1的物件。成型方(fāng)法有單軸向或雙向。壓(yā)機有液壓式、機(jī)械(xiè)式兩(liǎng)種,可呈半自動或(huò)全自動成型(xíng)方式。壓機壓力為200Mpa。產量(liàng)每分鍾可達15~50件。由於液壓式壓機衝程壓力均(jun1)勻,故在粉料充填有(yǒu)差異時壓(yā)製件(jiàn)高度不同。而機(jī)械式壓機(jī)施加壓(yā)力大小因粉體充填多少而變化(huà),易導致燒結後尺寸收縮產生(shēng)差異,影響產品質量。因此幹壓過(guò)程中粉體顆粒均勻分布對模具充填非常重要。充填量準確與否對製造的氧化鋁陶瓷零件尺寸精度控製影響很大。粉(fěn)體顆粒以大於60μm、介(jiè)於60~200目之間可獲自由流(liú)動效果,取得壓力成型效果。 2、注漿成型法:注漿成型是氧化(huà)鋁陶瓷使用早的成型方法。由(yóu)於采用石膏模、成本低且易於成(chéng)型大尺寸、外形複雜的部件。注漿成型(xíng)的關鍵是(shì)氧化鋁漿料的製備。通常以水為熔劑介質,再加(jiā)入解膠劑與粘結劑,充分研磨之後(hòu)排氣,然後倒注入石膏(gāo)模內。由於石膏模毛細管對水分的吸附,漿料遂固化在模內。空心注漿時,在模壁吸附漿料達要求厚度時,還需將多餘漿料倒出(chū)。為減少坯(pī)體收(shōu)縮量、應盡量使用高濃度漿料。 氧化鋁陶(táo)瓷漿料中還需加入有機添加劑以使料漿顆粒表麵形成雙電層使料漿(jiāng)穩定懸浮不沉澱。此外還(hái)需加入乙烯(xī)醇、甲基纖維素、海藻(zǎo)酸胺等粘(zhān)結劑及聚丙烯胺、阿拉(lā)伯(bó)樹膠(jiāo)等分散劑,目(mù)的均在(zài)於使漿料適宜注漿成型操作。
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氧化(huà)鋁陶瓷燒成技術 2025-08-14將顆粒狀陶瓷坯體致密(mì)化並(bìng)形成固體材(cái)料的技術方法叫燒結。燒結即將(jiāng)坯體(tǐ)內顆粒間空(kōng)洞(dòng)排除,將少量氣體及雜質有機物排除,使顆粒之間相互生長結合,形成新的物質的(de)方法。 燒成(chéng)使用的加熱裝置廣泛使用電爐(lú)。除了常(cháng)壓燒結即無壓燒結外,還有熱壓燒結及熱等靜壓燒結等(děng)。連續熱壓燒結(jié)雖然提高產量,但設備和(hé)模具費用太高,此外由於屬軸向(xiàng)受熱,製品長度(dù)受製。熱等靜壓燒成采用高溫高壓氣(qì)體作壓力傳遞介質,具(jù)有各向均勻受熱(rè)之優點,很適合形狀複(fù)雜製品的燒結。由(yóu)於(yú)結構均勻,材料性能比冷壓燒結提高30~50%。比一般熱壓燒(shāo)結提高10-15%。因此,一些高附加值氧化鋁陶瓷產品或國(guó)防軍工(gōng)需用的(de)特殊零部件、如陶瓷軸承、反射鏡、核燃料及槍管等製品、場采用熱等靜壓燒(shāo)成方法。 此外,微波燒結(jié)法、電弧等離子燒結法、自(zì)蔓延燒結(jié)技術亦正在開發(fā)研究中。 精加工與封裝工序 有些氧化鋁(lǚ)陶瓷材料在完成燒結後,尚需進行精加工。如可用作人工骨的製品要求表麵有(yǒu)很高的光潔度、如鏡麵一樣,以增加潤滑性。由於氧化鋁陶瓷材料硬度(dù)較高,需(xū)用更硬的研(yán)磨拋光磚材料對其作精加工。如SIC、B4C或金剛鑽等。通常(cháng)采用由粗(cū)到(dào)細磨料逐級磨削,表麵拋(pāo)光(guāng)。一(yī)般可采用<1μm微米的(de)Al2O3微粉或金剛鑽膏(gāo)進(jìn)行研(yán)磨拋光。此外激光加(jiā)工(gōng)及超聲(shēng)波加工研磨及拋光的(de)方法亦可采用。 氧化鋁陶瓷強化工藝 為(wéi)了增(zēng)強氧化鋁陶瓷,顯著(zhe)提高其力學強度,國外新推一種氧化鋁陶瓷強化工藝。該工藝新穎簡單,所采取的技術手段是在氧化鋁陶瓷表麵(miàn),采用電子射線真空鍍膜、濺射真空鍍(dù)膜或化學氣相蒸鍍方法,鍍上一(yī)層矽化合物薄膜,在1200℃~1580℃的加熱處理,使氧化鋁陶瓷(cí)鋼化。 經強化的氧化鋁陶瓷的力學強度可在原基礎上大幅度(dù)增長,獲得具有超高強度的氧化鋁陶瓷。