氧化鋁
氧化鋁陶瓷是一種以氧化鋁(Al2O3)為主體的陶瓷材料,用于厚膜集成電路。氧化鋁陶瓷有較好的傳導性、機械強度和耐高溫性。需要注意的是需用超聲波進行洗滌。氧化鋁陶瓷是一種用途廣泛的陶瓷,因為其優越的性能,在現代社會的應用已經越來越廣泛,滿足于日用和特殊性能的需要。
氧化鋁陶瓷分為高純型與普通型兩種
高純型氧化鋁陶瓷系Al2O3含量在99.9%以上的陶瓷材料,由于其燒結溫度高達1650—1990℃,透射波長為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鈉燈管;在電子工業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,提高了電性能與機械強度,可與鉬、鈮、鉭等金屬封接,有的用作電真空裝置器件。
Material 材料 | Alumina 氧化鋁 | |||||||
性能 Properties | 單位 Units | 99.99% Al2O3 | 99.70% Al2O3 | 99.50% Al2O3 | 99% Al2O3 | 97% Al2O3 | 95% Al2O3 | |
密度 | g/cm3 | 3.95 | 3.94 | 3.9 | 3.8 | 3.75 | 3.7 | |
直線度 | ‰ | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | |
硬度 | Mohs Scale | 9 | 9 | 9 | 9 | 8.9 | 8.8 | |
吸水率 | % | ≤0.2 | ≤0.2 | ≤0.2 | ≤0.2 | ≤0.2 | ≤0.2 | |
抗彎強度 | Mpa | 375 | 375 | 370 | 340 | 320 | 304 | |
抗壓強度 | Mpa | 2300 | 2300 | 2300 | 2210 | 2100 | 1910 | |
最高使用溫度 | ℃ | 1750 | 1750 | 1750 | 1700 | 1650 | 1500 | |
熱膨脹系數 | 10-6/℃ | 8 | 7.8 | 7.8 | 7.7 | 7.6 | 7.5 | |
斷裂韌性 | MPa *m1/2 | 4.4 | 4.3 | 4.3 | 4.2 | 4 | 3.8 | |
介電強度 | AC-kv/mm | 9 | 8.7 | 8.7 | 8.7 | 8.5 | 8.3 | |
介電損耗 | —— | < 0.0001 | < 0.0001 | < 0.0001 | 0.0001 | 0.0002 | 0.0002 | |
介電常數 | 25o C@1MHz | 9.8 | 9.7 | 9.7 | 9.5 | 9.3 | 9.2 | |
電阻系數 | Ω*mm2 /m | >1014 | >1014 | >1014 | >1014 | >1014 | >1014 | |
熱導率 | W/m·K | 30 | 30 | 30 | 29 | 27.5 | 25 |
氧化鋁陶瓷的優勢及應用
氧化鋁陶瓷表面光潔(易清潔)、韌性好、耐撞擊、硬度高、耐磨損、熱導率低(隔熱),一般不用在絕緣和耐高溫方面。
氧化鋁陶瓷廣泛應用于機械、光纖、刀具、醫療、食品、化工、航天等行業領域。常見的產品有:密封配件、閥座、機械部件、高溫電絕緣體、高壓絕緣子、電子元件與基板、防彈裝甲、軸承、耐磨或耐腐蝕內襯、半導體零件、激光腔、塔板、噴砂噴嘴、磨刀器、微波組件、無摩擦離合器、高溫窯具等。