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氧化鋁陶瓷(cí)是一種(zhǒng)以氧化鋁(Al2O3)為主體的陶瓷材料,用於厚膜集成電路(lù)。氧化鋁陶瓷有較好的傳導性、機械強度和(hé)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(xìng)能,在現代社會的應用已經越來越廣泛,滿足於日用和特(tè)殊性能的需要。
氧(yǎng)化鋁陶瓷分(fèn)為高純型與普(pǔ)通型兩種。 高純型氧化鋁陶瓷係Al2O3含量在99.9%以上的陶瓷(cí)材料,由(yóu)於其燒結溫度高達1650—1990℃,透(tòu)射波長(zhǎng)為1~6μm,一般製成熔融玻璃以取代鉑坩堝(guō);利用其(qí)透光性及可耐堿金屬腐(fǔ)蝕性用作(zuò)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(cí)係按Al2O3含量不同(tóng)分為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(yǎng)化鋁陶瓷係列。其中99氧化鋁瓷材料用於(yú)製作高溫坩堝、耐火爐管(guǎn)及特殊耐磨材料,如陶瓷軸承(chéng)、陶瓷密封件及水閥片等(děng);95氧化鋁瓷主要用作耐腐蝕、耐磨部(bù)件;85瓷中由於常摻入部分滑石,提高了電性(xìng)能與機械強度,可與鉬、铌、鉭等金屬封接,有的用作電真空裝置器件。
粉體(tǐ)製備 將入廠的氧化鋁粉按照不同的產品(pǐn)要求與不(bú)同成(chéng)型工藝製備成粉體材(cái)料。粉體粒度在1μm以下,若製造高純氧(yǎng)化鋁陶瓷製品除氧化鋁純度在99.99%外,還需超細粉(fěn)碎且(qiě)使其粒徑分布均勻。采用擠壓(yā)成型或注射成型時,粉料中需引入粘結劑與可塑劑,一般為重量(liàng)比在10-30%的熱塑性塑膠或樹脂有機粘結劑應與氧化鋁粉體在150-200溫度下均勻混合(hé),以利於成(chéng)型操作。采用熱壓工藝成型的粉體原料則不需加(jiā)入粘結劑。若采(cǎi)用半自動或全自(zì)動(dòng)幹壓成型,對粉體有(yǒu)特別的(de)工藝要求,需要采用(yòng)噴霧造粒法對粉體進行處理、使(shǐ)其呈現圓球狀,以利於提高(gāo)粉體流動性便(biàn)於成型中自動充填模壁。此外,為減少粉料與(yǔ)模(mó)壁的摩擦,還需(xū)添加1~2%的潤滑劑,如硬脂酸,及粘結劑PVA。 欲幹壓成型時需對粉體噴霧造粒,其中(zhōng)引入聚乙烯醇作為粘結劑。上海某研究所開發一種(zhǒng)水溶性石(shí)蠟用(yòng)作Al203噴霧(wù)造(zào)粒的粘結劑,在加熱情況下有很好的流動性。噴霧造粒後的粉(fěn)體必須(xū)具備流動性好、密度鬆散,流動角摩擦溫度小於30℃。顆粒級配比理想等條件,以獲得較大素坯密度。 成型方法(fǎ) 氧(yǎng)化鋁陶(táo)瓷製品成型方法有(yǒu)幹壓(yā)、注漿、擠壓、冷等靜壓、注射、流延、熱壓與熱(rè)等靜(jìng)壓成型等多(duō)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由成型等成型技術方法。不同的產(chǎn)品形狀、尺寸、複雜造(zào)型與精度的產品需要不同的成型方法。 常用成(chéng)型介紹(shào): 1、幹壓成型:氧化鋁陶瓷幹壓成型技術(shù)限於形狀單純且內壁厚度超過1mm,長(zhǎng)度與直徑之比不大於4∶1的物件。成型方法有單軸向或雙向。壓機有液壓式(shì)、機械式兩(liǎng)種,可呈半自(zì)動或全(quán)自動成型方式。壓機壓力為200Mpa。產量每分鍾可達15~50件(jiàn)。由於液壓式壓機衝程壓力均(jun1)勻,故(gù)在粉(fěn)料充(chōng)填有差異時壓製(zhì)件(jiàn)高度不同。而機械式壓機(jī)施加壓力大小因粉體充填多少而變化,易導致燒結後尺寸收縮產生差異,影響產品質量。因此幹壓過程中粉(fěn)體顆粒均勻分布對模具(jù)充填非(fēi)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。粉體顆(kē)粒(lì)以大於60μm、介於(yú)60~200目之間(jiān)可獲自由(yóu)流動效果,取得壓力(lì)成型效果。 2、注(zhù)漿成型法:注漿成型是氧化鋁陶瓷(cí)使用早的成型方法。由於采用石膏模、成本低且易於成型大尺寸、外形複雜的部件(jiàn)。注漿成型的關(guān)鍵(jiàn)是氧化鋁漿料的(de)製備。通(tōng)常以水為熔劑介質,再加入解膠劑與粘(zhān)結劑,充分研磨之後排氣,然後倒注入石膏模內。由(yóu)於石膏(gāo)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(liào)達要求厚度(dù)時,還需將多餘漿料倒出。為減少坯體收縮量、應盡量使用高濃度(dù)漿料。 氧化鋁陶瓷(cí)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穩定懸浮不沉澱。此外還需加入乙烯醇、甲基纖維素、海(hǎi)藻酸胺等粘結劑及聚丙烯胺、阿拉伯(bó)樹膠等分散劑,目的均(jun1)在於(yú)使漿料適宜注漿成型操作。