氧化铝陶瓷制作工艺简介.doc
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氧化铝陶瓷综述(原版)目录摘要 .......................................................................................................................... ...... 1 正文: ...................................................................................................................... .......... 1 1氧化铝的同质多晶变体及其性能简介 . (1)1.1α-32OAl (1)1.2β-32OAl (1)1.3γ-32OAl ................................................................................................................. 1 2氧化铝陶瓷的分类及功能简介 . (2)2.1分类 (2)2.1.1氧化铝陶瓷按其中氧化铝含量不同分为高纯型和普通型两种。
.......... 2 2.1.2氧化铝陶瓷根据主晶相不同可分为刚玉瓷、刚玉—莫来石瓷及莫来石瓷。
....................................................................................................................... .......... 2 2.2功能........................................................................................................................2 3氧化铝陶瓷的原料及其加工 .. (3)3.1原料及其制备 ........................................................................................................ 3 3.232O Al 的预烧 . (4)3.332O Al 粉体的制备 .................................................................................................. 4 4氧化铝陶瓷的成型工艺 . (5)4.1成型辅助剂............................................................................................................ 5 4.2成型方法 . (5)4.2.1模压成型...................................................................................................... 5 4.2.2等静压成型.. (5)4.2.3注浆成型......................................................................................................5 4.2.4凝胶注模成型.............................................................................................. 5 4.2.5热压铸成型.. (6)5烧结 (6)5.1烧结方法 (6)5.1.1常压烧结法.................................................................................................. 6 5.1.2热压烧结和热等静压烧结.. (6)5.1.3液相烧结法 (6)5.1.4其它烧结方法 (7)5.2影响氧化铝陶瓷烧结的因素 (7)5.2.1成型方法的影响 (7)5.2.2烧结制度的影响 (7)5.2.3烧结气氛的影响 (7)5.2.4辅助剂的影响 (7)5.2.5烧结方法的影响 (8)6氧化铝陶瓷的后加工处理 (8)7氧化铝陶瓷的应用和发展现状 (8)7.1机械方面 (8)7.2电子、电力方面 (8)7.3化工方面 (8)7.4医学方面 (9)7.5建筑卫生陶瓷方面 (9)7.6其它方面 (9)参考文献 (9)氧化铝陶瓷综述摘要本文简述了氧化铝陶瓷的功能及在各行业的应用,详细论述了氧化铝陶瓷的加工、成型及制备和制备过程中各工序对制品可能产生的影响以及通常会出现的问题与相应的解决方法。
氧化铝陶瓷方法
氧化铝陶瓷方法是一种利用氧化铝粉末来制作陶瓷产品的方法。
它们通常是在高温下制成的,可以有效保护金属表面。
它们的应用广泛,从风力发电到航空航天等需要使用耐高温、耐腐蚀、耐冲击、耐摩擦等特性的地方,都有很多应用。
氧化铝陶瓷方法的原理是:将氧化铝粉末混合到水中,然后将其注入模具中,用高温进行烧制,形成目标陶瓷产品。
氧化铝陶瓷方法可以获得高强度、低重量、低能耗、耐高温、耐腐蚀、耐冲击、耐摩擦等优异性能,所以它在工业中有着广泛的应用。
氧化铝陶瓷方法的具体制作步骤如下:
1. 首先,测量氧化铝粉末的密度,然后将其混合在水中,使用搅拌机搅拌均匀,形成悬浮液,悬浮液的浓度一般为2-3%。
2. 然后,将悬浮液注入到模具中,用浇铸机进行浇铸,将悬浮液固化成固体,完成了陶瓷模具的制作。
3. 接下来,将模具放入烧制窑中,并设定好温度,温度一般在1400~1600℃之间,烧制时间一般在24小时以上,直到氧化铝粉末完全熔融、结晶,形成目标陶瓷产品。
4. 将制作完成的陶瓷产品取出,放入冷却室冷却,等待装配。
氧化铝陶瓷方法的优势在于其制作过程中,不会产生有害的气体,因此也不会造成环境污染,而且可以获得高强度、低重量、低能耗、耐高温、耐腐蚀、耐冲击、耐摩擦等优异性能,所以它也受到众多行业的青睐。
在实际应用中,氧化铝陶瓷方法可以用于制作内燃机缸体、发动机零件、航空航天零件、汽车零件、电子元器件、管道系统、火箭发动机等。
它们的耐高温、耐腐蚀、耐冲击、耐摩擦等优异性能,使它们在这些行业中得到了广泛的应用。
陶瓷隔膜氧化铝
陶瓷隔膜氧化铝在过去几年中已成为许多工业应用中的首选。
这是一种高级陶瓷材料,有卓越的物理性能和化学性能。
这里我们来探讨一下陶瓷隔膜氧化铝的相关知识,包括它的制作、性能以及广泛应用的领域。
制作方法首先,让我们来看一下陶瓷隔膜氧化铝是如何制作的。
它的制备过程是先将铝粉作为原料,经过数次高温煅烧,得到独特的Al2O3(氧化铝)。
然后,专业化的设备将氧化铝磨碎并制成细粉末。
接着,将氧化铝粉末用水或其他溶液搅拌制成糊状物。
这些材料经过精细加工,再经过喷雾干燥和烧结,就可以形成高品质的陶瓷隔膜氧化铝。
性能表现陶瓷隔膜氧化铝的物理性能是什么呢?它的硬度为9.0,仅次于钻石,这使得它在高硬度、高强度和高耐磨性的领域中具有广泛应用的前景。
同时,由于其卓越的耐高温特性,使得它能够在高温环境下表现出色。
由于其高度的化学稳定性,陶瓷隔膜氧化铝还可用于抗强酸、强碱和腐蚀性氦气等特殊场合中,因此也被视为诸如工业或食品加工业等高级领域的理想材料。
应用领域陶瓷隔膜氧化铝在水处理、分离、过滤等众多领域都有着广泛的应用。
它可以被用来承载和支撑其他晶体、膜和粉末,具有保持开放结构和对流通量的高度稳
定性。
这使得它被广泛用于膜分离系统中,包括纳滤、超滤和微滤等。
此外,由于其在热处理、高温环境和高酸碱性环境下的出色表现,它也被普遍应用于电池的制造和废弃物处理方面。
结论总体来说,陶瓷隔膜氧化铝广泛应用于许多行业和领域,特别是对于实现分离和过滤的最佳效果。
虽然这种高级陶瓷材料的制备成本在短期内可能会高,但其卓越的物理和化学性能使得其最终能够具有极高的应用价值。
氧化铝陶瓷制作工艺流程氧化铝陶瓷,那可是个神奇的东西。
这氧化铝陶瓷制作起来啊,就像一场精心策划的美食烹饪,每一个步骤都得拿捏得死死的。
先得选料,这就好比咱做饭选食材一样重要。
氧化铝粉末的纯度、粒度啥的都得讲究。
要是纯度不够,就像做菜的原料不新鲜,那做出来的氧化铝陶瓷肯定也差强人意。
纯度高、粒度合适的氧化铝粉末就像那精选的五常大米,是做出好陶瓷的基础。
有了原料,接着就是成型。
这成型的方法可不少呢。
有干压成型,就像把面粉使劲儿压实做成饼一样。
把氧化铝粉末放进模具里,用压力让它变成想要的形状。
不过这个过程可不能太粗暴,压力得合适,不然这“饼”就可能这儿缺一块那儿多一块的。
还有注浆成型,这有点像小时候玩的灌沙子游戏。
把氧化铝粉末做成的浆液灌到模具里,让它慢慢凝固成想要的形状。
这就需要耐心了,急不得,要是不等它完全凝固就乱动,那做出来的形状可就歪七扭八了。
成型之后呢,就是烧结啦。
这烧结啊,就像是给氧化铝陶瓷来一场烈火中的洗礼。
把成型后的坯体放到高温炉里去烧。
温度得一点点升高,就像爬山一样,不能一蹴而就。
如果一下子温度升得太高,那坯体可能就像个脆弱的小娃娃,一下子就被这高温给折腾坏了。
在烧结的过程中,氧化铝粉末的颗粒之间就开始紧密地结合在一起,就像一群小伙伴手拉手一样,变得越来越结实。
在烧结的过程中,还得注意气氛的控制。
有时候需要还原气氛,有时候需要氧化气氛,这就好比不同的菜需要不同的火候和调料。
如果气氛不对,那做出来的氧化铝陶瓷可能颜色不对,性能也不好。
就像炒菜的时候盐放多了或者火候过了,菜就不好吃了。
烧结完了之后,还得进行加工。
这加工就包括研磨、抛光之类的。
研磨就像给氧化铝陶瓷做个美容,把表面不平整的地方磨掉。
抛光呢,就像是给它打一层光亮的蜡,让它看起来闪闪发亮。
这两个步骤就像女孩子化妆一样,经过这两道工序,氧化铝陶瓷就变得更加精致了。
从选料到最后的加工,氧化铝陶瓷的制作流程就像一场奇妙的旅程。
每一个环节都充满了挑战,也充满了乐趣。
氧化铝陶瓷材料氧化铝陶瓷材料是一种重要的结构陶瓷材料,具有优异的绝缘性能、高温稳定性和化学稳定性,被广泛应用于电子、航空航天、机械制造等领域。
本文将对氧化铝陶瓷材料的特性、制备工艺和应用进行介绍。
首先,氧化铝陶瓷材料具有高温稳定性。
它的熔点高达2050℃,能够在高温下保持稳定的物理和化学性质,因此在高温环境下具有良好的表现。
其次,氧化铝陶瓷材料具有优异的绝缘性能。
它的绝缘电阻率高,介电常数低,能够有效隔离电子设备中的电子,保证设备的正常运行。
此外,氧化铝陶瓷材料还具有良好的化学稳定性,能够抵抗酸、碱等化学腐蚀,保证其在恶劣环境下的稳定性。
在制备工艺方面,氧化铝陶瓷材料通常采用粉末冶金工艺。
首先,将氧化铝粉末与其他添加剂混合,并进行成型,然后经过烧结、热处理等工艺,最终得到具有一定形状和性能的氧化铝陶瓷制品。
在制备过程中,需要控制烧结温度、时间和气氛,以及添加剂的种类和比例,以确保最终产品具有良好的性能。
氧化铝陶瓷材料在电子、航空航天、机械制造等领域有着广泛的应用。
在电子领域,氧化铝陶瓷材料常用于制造电子陶瓷电容器、绝缘基板等元器件,其优异的绝缘性能和化学稳定性能够有效保护电子设备。
在航空航天领域,氧化铝陶瓷材料常用于制造发动机零部件、航天器隔热材料等,其高温稳定性能能够满足极端环境下的使用要求。
在机械制造领域,氧化铝陶瓷材料常用于制造刀具、轴承等零部件,其硬度高、耐磨性好,能够有效提高零部件的使用寿命。
总之,氧化铝陶瓷材料具有高温稳定性、优异的绝缘性能和化学稳定性,制备工艺成熟,应用广泛。
它在电子、航空航天、机械制造等领域有着重要的地位,对于推动相关产业的发展具有重要意义。
希望本文的介绍能够对氧化铝陶瓷材料的认识有所帮助,促进其更广泛的应用和发展。
氧化铝陶瓷膜制备
氧化铝陶瓷膜是一种高性能的薄膜材料,具有优异的耐磨、耐腐蚀、耐高温等特性,广泛应用于电子、光学、化工等领域。
本文将介绍氧化铝陶瓷膜的制备方法及其应用。
氧化铝陶瓷膜的制备方法主要有物理气相沉积、化学气相沉积、溶胶-凝胶法、电化学沉积等。
其中,物理气相沉积是一种常用的制备方法,其原理是将氧化铝靶材加热至高温,使其蒸发并沉积在基底上形成薄膜。
化学气相沉积则是通过化学反应在基底表面沉积氧化铝薄膜。
溶胶-凝胶法则是将氧化铝前驱体溶解在溶剂中,形成溶胶,经过凝胶化后形成氧化铝薄膜。
电化学沉积则是通过电化学反应在基底表面沉积氧化铝薄膜。
氧化铝陶瓷膜的应用非常广泛,其中最常见的应用是作为电子元器件的绝缘层。
由于氧化铝陶瓷膜具有优异的绝缘性能,可以有效地隔离电子元器件之间的电信号,从而提高电子元器件的性能和可靠性。
此外,氧化铝陶瓷膜还可以用于制备光学薄膜、化学传感器、生物传感器等领域。
在光学领域,氧化铝陶瓷膜可以用于制备反射镜、透镜等光学元件,具有优异的光学性能。
在化学传感器和生物传感器领域,氧化铝陶瓷膜可以用于制备传感器的敏感层,可以有效地检测化学物质和生物分子。
氧化铝陶瓷膜是一种非常重要的薄膜材料,具有广泛的应用前景。
随着制备技术的不断发展和完善,氧化铝陶瓷膜的性能和应用领域
将会得到进一步的拓展和提升。
陶瓷型芯用氧化铝埋烧工艺流程陶瓷型芯用氧化铝埋烧工艺流程1. 简介在制造陶瓷型芯时,采用氧化铝埋烧工艺是一种常见的方法。
本文将详细介绍陶瓷型芯用氧化铝埋烧工艺流程的各个步骤。
2. 原料准备在进行氧化铝埋烧工艺之前,首先需要准备相关的原料。
以下是原料准备的步骤:•确定制造陶瓷型芯的所需尺寸和形状。
•准备适量的氧化铝粉末。
•根据要求,添加适量的助燃剂、结合剂等辅助材料。
3. 材料混合完成原料准备后,进入材料混合阶段。
以下是材料混合的步骤:•将氧化铝粉末与助燃剂、结合剂等辅助材料按照一定比例混合均匀。
•使用搅拌器等设备进行均匀混合,确保材料的均质性。
4. 模具制备混合好的材料需要通过模具制备成型。
以下是模具制备的步骤:•准备模具,根据所需芯形尺寸制作相应的模具。
•将混合好的材料倒入模具中。
•使用压力机等设备将材料压实,确保芯的密度和形状。
5. 干燥制备好的模具需要进行干燥处理。
以下是干燥的步骤:•将模具放入干燥室中。
•控制室温和湿度,进行适当的干燥时间,以确保芯的干燥程度。
6. 埋烧干燥完成后,芯需要进行埋烧处理。
以下是埋烧的步骤:•将干燥好的芯放入高温炉中。
•控制炉温和保持时间,使芯在高温条件下进行烧结。
•确保炉内气氛控制良好,以防止芯表面氧化。
7. 表面处理埋烧完成后,芯需要进行表面处理以提高光洁度和质量。
以下是表面处理的步骤:•使用研磨机等设备对芯的表面进行磨光处理。
•清洗芯的表面,去除可能残留的研磨片等杂质。
•进行必要的质量检查,确保芯的表面质量达到要求。
8. 完成品质检最后,完成的陶瓷型芯需要进行品质检查。
以下是品质检查的步骤:•对芯的尺寸、密度、表面光洁度等进行检查。
•根据产品要求,进行必要的力学性能测试和耐热性测试。
•确保芯的品质符合要求,符合客户的需求和标准。
结论陶瓷型芯用氧化铝埋烧工艺流程是一个复杂的过程,涉及多个环节的操作和控制。
只有通过严格的制程管理和质量控制,才能制造出高质量的芯产品,满足客户的需求。
Pcb厂家阐述氧化铝陶瓷pcb制造技术氧化铝陶瓷pcb因为机械强度高,绝缘性好,在电子封装和电子技术方面使用广泛。
前几年陶瓷pcb工艺受限发展有一定的影响,例如烧结温度过高等。
今天就氧化铝陶瓷板的制作技术详细阐述。
黑色氧化铝陶瓷pcb制造工艺黑色氧化铝陶瓷基板多用于半导体集成电路及电子产品中,这主要是由于大部分电子产品具有高光敏性,需要封装材料具有较强的遮光性,才能够保障数码显示的清晰度,因此,多采用黑色氧化铝陶瓷基板进行封装。
随着现代电子元件不断更新,对于黑色氧化铝封装基板的需求也不断扩大,目前国内外均积极开展对黑色氧化铝陶瓷制造工艺的研究。
电子产品封装中使用的黑色氧化铝陶瓷,基于其应用领域的需求,黑色着色料的选择需要结合陶瓷原材料的性能。
例如需要考虑到其陶瓷原材料需要具备较好的电绝缘性,因此,黑色着色料除了考虑到陶瓷基板的最终着色度、机械强度外,同时还要考虑到其电绝缘性、隔热性及电子封装材料的其他功能。
在陶瓷着色过程中,低温环境可能促使着色料的挥发性受到影响而保温一定时间,在此过程中,游离状态着色物可能集结成尖晶石类化合物,能够避免着色料在高温环境下持续挥发,保障着色效果。
氧化铝陶瓷pcb的晶体结构、分类及性能氧化铝有许多同质异晶体,例如α-Al2o3、β-Al2o3、γ-Al2o3等,其中以α-Al2o3的稳定性较高,其晶体结构紧密、物理性能与化学性能稳定,具有密度与机械强度较高的优势,在工业中的应用也较多。
氧化铝陶瓷通过氧化铝纯度进行分类,氧化铝纯度为>99%被称为刚玉瓷,氧化铝纯度为99%、95%和90%左右被称为99瓷、95瓷和90瓷,含量> 85%的氧化铝陶瓷一般称为高铝瓷。
99.5%氧化铝陶瓷的体积密度为3.95g/cm3,抗弯强度为395MPa,线性膨胀系数为8.1×10-6,热导率为32W/(m·K),绝缘强度为18KV/mm。
流延法制造黑色氧化铝陶瓷基板pcb工艺流延法是指在陶瓷粉料中加入溶剂、分散剂、粘结剂、增塑剂等物质,从而使浆料分布均匀,然后在流延机上制成不同规格陶瓷片的制造工艺,也被称为刮刀成型法。
氧化铝陶瓷制作工艺流程∙氧化铝陶瓷是一种以氧化铝(AL2O3)为主体的材料,用于厚膜集成电路。
氧化铝陶瓷有较好的传导性、机械强度和耐高温性。
需要注意的是需用超声波进行洗涤。
氧化铝陶瓷是一种用途广泛的陶瓷。
因为其优越的性能,在现代∙氧化铝陶瓷是一种以氧化铝(AL2O3)为主体的材料,用于厚膜集成电路。
氧化铝陶瓷有较好的传导性、机械强度和耐高温性。
需要注意的是需用超声波进行洗涤。
氧化铝陶瓷是一种用途广泛的陶瓷。
因为其优越的性能,在现代社会的应用已经越来越广泛,满足于日用和特殊性能的需要。
氧化铝陶瓷目前分为高纯型与普通型两种。
高纯型氧化铝陶瓷系Al203含量在99.9%以上的陶瓷材料,由于其烧结温度高达1650—1990℃,透射波长为1—6μm,一般制成熔融玻璃以取代铂坩埚:利用其透光性及可耐碱金属腐蚀性用作钠灯管;在电子工业中可用作集成电路基板与高频绝缘材料。
普通型氧化铝陶瓷系按Al203含量不同分为99瓷、95瓷、90瓷、85瓷等品种,有时Al203含量在80%或75%者也划为普通氧化铝陶瓷系列。
其中99氧化铝瓷材料用于制作高温坩埚、耐火炉管及特殊耐磨材料,如陶瓷轴承、陶瓷密封件及水阀片等;95氧化铝瓷主要用作耐腐蚀、耐磨部件;85瓷中由于常掺入部分滑石,提高了电性能与机械强度,可与钼、铌、钽等金属封接,有的用作电真空装置器件。
其制作工艺如下:一、粉体制备:将入厂的氧化铝粉按照不同的产品要求与不同成型工艺制备成粉体材料。
粉体粒度在1μm微米以下,若制造高纯氧化铝陶瓷制品除氧化铝纯度在99.99%外,还需超细粉碎且使其粒径分布均匀。
采用挤压成型或注射成型时,粉料中需引入粘结剂与可塑剂,一般为重量比在10-30%的热塑性塑胶或树脂?有机粘结剂应与氧化铝粉体在150-200温度下均匀混合,以利于成型操作。
采用热压工艺成型的粉体原料则不需加入粘结剂。
若采用半自动或全自动干压成型,对粉体有特别的工艺要求,需要采用喷雾造粒法对粉体进行处理、使其呈现圆球状,以利于提高粉体流动性便于成型中自动充填模壁。
氧化铝陶瓷
氧化铝陶瓷是一种高性能陶瓷材料,也称为氧化铝陶瓷材料。
它是由高纯度氧化铝粉末通过压制、成型、烧结等工艺制成的一种非金属材料。
氧化铝陶瓷具有高硬度、高强度、高耐磨性、高耐腐蚀性、高耐高温性、绝缘性能好等优良的物理性能和化学性能。
因此,氧化铝陶瓷被广泛应用于航空航天、机械工业、电子电器、化学工业等领域。
氧化铝陶瓷的制备过程一般包括以下几个步骤:首先将高纯度氧化铝粉末与其他添加剂混合均匀,然后通过压制或注塑成型,最后进行高温烧结处理。
在烧结过程中,氧化铝粉末会逐渐结合成致密坚硬的结构,形成具有优良物理性能和化学性能的氧化铝陶瓷。
氧化铝陶瓷的应用领域非常广泛,例如在航空航天领域中,氧化铝陶瓷可以用于制造发动机涡轮叶片、航空仪器仪表、空气滤清器等;在机械工业中,氧化铝陶瓷可以用于制造轴承、轴瓦、机床刀具、磨料等;在电子电器领域中,氧化铝陶瓷可以用于制造电子器件、热敏电阻器、微波陶瓷等;在化学工业中,氧化铝陶瓷可以用于制造化学反应器、催化剂载体等。
氧化铝陶瓷的低温烧结技术简介一、氧化铝陶瓷简介氧化铝陶瓷材料,具有机械强度高、硬度大、高频介电损耗小、高温绝缘电阻高、耐化学腐蚀性和导热性良好等优良综合技术性能。
同时其生产原料来源广、价格相对便宜、加工制造技术较为成熟等优势,故已被广泛应用于电子、电器、机械、化工、纺织、汽车、冶金和航空航天等行业,成为目前世界上用量最大的氧化物陶瓷材料。
氧化铝陶瓷是一种以α氧化铝为主晶相的陶瓷材料,氧化铝含量一般在75~99.9%之间,通常习惯以氧化铝的含量来分类。
氧化铝的含量在75%左右称为“75瓷”,含量在85%左右称作“85瓷”,含量在99%左右称作“99瓷”。
含量在99%以上的称作刚玉瓷或纯刚玉瓷。
99瓷氧化铝瓷材料主要用于制作高温坩埚、耐火炉管及特殊耐磨材料,如陶瓷轴承、陶瓷密封件及水阀片等;95氧化铝瓷主要用作耐腐蚀、耐磨部件;85瓷中由于常掺入部分滑石,提高了电性能与机械强度,可与钼、铌、钽等金属封接,有的用作电真空装置器件。
氧化铝有α(刚玉型)、β、γ、δ等11种变体,其中主要是α、γ两种晶型,而且只有一种热力学稳定相,即α氧化铝。
而β氧化铝是含碱的铝酸盐(R2O·11Al2O3或RO·6Al2O3)。
它们的结构各不相同。
氧化铝陶瓷二、氧化铝陶瓷低温烧结技术由于氧化铝熔点高达2050℃,导致氧化铝陶瓷的烧结温度普遍较高(参见表一中标准烧结温度),从而使得氧化铝陶瓷的制造需要使用高温发热体或高质量的燃料以及高级耐火材料作窑炉和窑具,这在一定程度上限制了它的生产和更广泛的应用。
因此,降低氧化铝陶瓷的烧结温度,降低能耗,缩短烧成周期,减少窑炉和窑具损耗,从而降低生产成本,一直是企业所关心和急需解决的重要课题。
当前各种氧化铝瓷的低温烧结技术,归纳起来,主要是从原料加工、配方设计和烧成工艺等三方面来采取措施,下面分别加以概述。
1、通过降低氧化铝粉体的粒径,提高粉体活性来降低瓷体烧结温度。
氧化铝陶瓷概述氧化铝陶瓷是一种常见的陶瓷材料,在工业领域有广泛的应用。
它由氧化铝粉末经过成型、烧结等工艺制成。
氧化铝陶瓷具有许多优良的性能,如高强度、高硬度、耐磨损、耐高温等,因此在许多领域取代了传统的金属材料。
制备工艺1.氧化铝粉末的制备:氧化铝粉末是制备氧化铝陶瓷的关键。
常见的制备方法包括球磨法、溶胶-凝胶法等。
通过选择适当的氧化铝原料和控制制备条件,可以获得具有不同形貌和尺寸的氧化铝粉末。
2.成型:氧化铝粉末通常需要进行成型,以便获得所需的形状和尺寸。
常见的成型方法包括干压成型、注塑成型等。
干压成型适用于批量生产,而注塑成型适用于复杂形状和小批量生产。
3.烧结:成型后的氧化铝坯体需要进行烧结以提高其致密度和机械性能。
烧结工艺包括常压烧结、热等静压烧结等。
常压烧结是最常用的方法,可以在较高温度和气氛条件下完成。
而热等静压烧结则可以获得更高的致密度和均匀性。
性能特点1.高强度:氧化铝陶瓷的强度比钢材还要高。
这得益于氧化铝的晶格结构和结晶方式,使得其晶界强度较高,抗拉、抗压强度都很突出。
2.高硬度:氧化铝的硬度接近于钻石,具有很高的抗刮擦性能。
这使得氧化铝陶瓷在磨擦材料、切割工具等领域有广泛应用。
3.耐磨损:氧化铝陶瓷具有良好的耐磨性能,不易磨损、疲劳,可以长期保持较好的表面光洁度。
4.耐高温:氧化铝陶瓷的耐高温性能优异,可在高温下长期稳定工作。
这使得它在航空航天、电力等领域中得以广泛应用。
5.绝缘性:氧化铝陶瓷是一种优良的绝缘体,具有良好的绝缘性能和电介质性能。
这使得它在电子元器件、绝缘设备等方面有重要应用。
应用领域1.电子领域:氧化铝陶瓷在电子元器件中具有重要应用,如集成电路基板、电子陶瓷电容器、热敏电阻等。
其绝缘性能和耐高温特性使得它在电子领域中的应用不断扩大。
2.机械工程领域:氧化铝陶瓷在机械工程领域中广泛应用,如轴承、活塞环、机械密封件等。
其高硬度和耐磨损性能使得它可以在恶劣环境下长期工作。
氧化铝陶瓷1.氧化铝陶瓷:氧化铝陶瓷又称刚玉瓷,一般以α-A1203为主晶相。
按照A1203含量和添加剂的不同,有不同系列。
如按照A1203含量不同可分为75瓷,85瓷,95瓷,99瓷等;按照其主晶相的不同可分为莫来石瓷、刚玉-莫来瓷和刚玉瓷;按照添加剂的不同又分为铬刚玉、钛刚玉等。
Al203陶瓷是耐火氧化物中化学性质最稳固、机械强度最高的一种;A1203陶瓷与大多数熔融金属不发生反映,只有Mg, Ca,Zr 和Ti在必然温度以上对其有还原作用;热的硫酸能溶解A1203,热的HCl, HF对其也有必然侵蚀作用;A1203陶瓷的蒸汽压和分解压都是最小的。
由于A1203陶瓷优良的化学稳固性,可普遍地用于耐酸泵叶轮、泵体、泵盖、轴套,输送酸的管道内衬和阀门等。
氧化铝的含量高于95%的Al203陶瓷具有优良的电绝缘性能和较低的介质损耗等特点,因此在电子、电器方面有十分广漠的应用领域。
A1203陶瓷的高硬度和耐磨性在机械领域取得了普遍应用。
如制造纺织耐磨零件、刀具。
各类发动机中还大量利用A1203陶瓷火花塞。
透明Al203陶瓷对于可见光和红外线有良好的透过性,同时具有高温强度高、耐热性好、耐侵蚀性强等特点。
可用于制造高压钠灯灯管、红外检测窗口材料等。
氧化铝陶瓷制作工艺:氧化铝陶瓷目前分为高纯型与普通型两种。
高纯型氧化铝陶瓷系Al2O3含量在99.9%以上的陶瓷材料,由于其烧结温度高达1650—1990℃,透射波长为1~6μm,一般制成熔融玻璃以取代铂坩埚:利用其透光性及可耐碱金属侵蚀性用作钠灯管;在电子工业中可用作集成电路基板与高频绝缘材料。
普通型氧化铝陶瓷系按Al2O3含量不同分为99瓷、95瓷、90瓷、85瓷等品种,有时Al2O3含量在80%或75%者也划为普通氧化铝陶瓷系列。
其中99氧化铝瓷材料用于制作高温坩埚、耐火炉管及特殊耐磨材料,如陶瓷轴承、陶瓷密封件及水阀片等;95氧化铝瓷主要用作耐侵蚀、耐磨部件;85瓷中由于常掺入部份滑石,提高了电性能与机械强度,可与钼、铌、钽等金属封接,有的用作电真空装置器件。
氧化铝陶瓷基板加工制作工艺流程和成型办法氧化铝陶瓷基板是这样制成的!你知道多少?氧化铝陶瓷基板加工制作工艺流程和成型办法氧化铝陶瓷基板加工制作工艺流程和方法与普通的电路板是否一样?氧化铝陶瓷基板是这样制成的!你知道多少?相信关注氧化铝陶瓷基板的企业或者技术采购人员也是比较关注的。
今天小编全面分享一下这其中的“故事”。
一,氧化铝陶瓷基板加工工艺目前市面上采用的氧化铝陶瓷基板大多采用薄膜工艺、厚膜工艺,DBC工艺、HTCC 工艺和LTCC工艺。
氧化铝陶瓷基板薄膜工艺薄膜法是微电子制造中进行金属膜沉积的主要方法,其中直接镀铜(Direct plating copper)是最具代表性的。
直接镀铜(DPC),主要用蒸发、磁控溅射等面沉积工艺进行基板表面金属化,先是在真空条件下溅射钛,铬然后再是铜颗粒,最后电镀增厚,接着以普通pcb工艺完成线路制作,最后再以电镀/化学镀沉积方式增加线路的厚度。
DPC工艺适用于大部分陶瓷基板,金属的结晶性能好,平整度好,线路不易脱落,且线路位置更准确,线距更小,可靠性稳定等优点。
氧化铝陶瓷DBC工艺陶瓷覆铜板英文简称DBC,是由陶瓷基材、键合粘接层及导电层而构成,它是指铜箔在高温下直接键合到氧化铝或氮化铝陶瓷基片表面上的特殊工艺方法,其具有高导热特性,高的附着强度,优异的软钎焊性和优良电绝缘性能,但是无法过孔,精度差,表面粗糙,由于线宽,只能适用于间距大的地方,不能做精密的地方,并且只能成批生产无法实现小规模生产。
HTCC工艺就是采用的高温共烧工艺,HTCC陶瓷发热片就是高温共烧陶瓷发热片,是一以采用将其材料为钨、钼、钼\锰等高熔点金属发热电阻浆料按照发热电路设计的要求印刷于92~96%的氧化铝流延陶瓷生坯上,4~8%的烧结助剂然后多层叠合,在1500~1600℃下高温下共烧成一体,从而具有耐腐蚀、耐高温、寿命长、高效节能、温度均匀、导热性能良好、热补偿速度快等优点,而且不含铅、镉、汞、六价铬、多溴联苯、多溴二苯醚等有害物质,符合欧盟RoHS等环保要求。
氧化铝陶瓷制作工艺简介 氧化铝陶瓷目前分为高纯型与普通型两种。高纯型氧化铝陶瓷系Al2O3含量在99.9%以上的陶瓷材料,由于其烧结温度高达1650—1990℃,透射波长为1~6μm,一般制成熔融玻璃以取代铂坩埚:利用其透光性及可耐碱金属腐蚀性用作钠灯管;在电子工业中可用作集成电路基板与高频绝缘材料。普通型氧化铝陶瓷系按Al2O3含量不同分为99瓷、95瓷、90瓷、85瓷等品种,有时Al2O3含量在80%或75%者也划为普通氧化铝陶瓷系列。其中99氧化铝瓷材料用于制作高温坩埚、耐火炉管及特殊耐磨材料,如陶瓷轴承、陶瓷密封件及水阀片等;95氧化铝瓷主要用作耐腐蚀、耐磨部件;85瓷中由于常掺入部分滑石,提高了电性能与机械强度,可与钼、铌、钽等金属封接,有的用作电真空装置器件。其制作工艺如下: 一粉体制备: 将入厂的氧化铝粉按照不同的产品要求与不同成型工艺制备成粉体材料。粉体粒度在1μm?微米?以下,若制造高纯氧化铝陶瓷制品除氧化铝纯度在99.99%外,还需超细粉碎且使其粒径分布均匀。采用挤压成型或注射成型时,粉料中需引入粘结剂与可塑剂,?一般为重量比在10—30%的热塑性塑胶或树脂?有机粘结剂应与氧化铝粉体在150—200℃温度下均匀混合,以利于成型操作。采用热压工艺成型的粉体原料则不需加入粘结剂。若采用半自动或全自动干压成型,对粉体有特别的工艺要求,需要采用喷雾造粒法对粉体进行处理、使其呈现圆球状,以利于提高粉体流动性便于成型中自动充填模壁。此外,为减少粉料与模壁的摩擦,还需添加1~2%的润滑剂?如硬脂酸?及粘结剂PVA。 欲干压成型时需对粉体喷雾造粒,其中引入聚乙烯醇作为粘结剂。近年来上海某研究所开发一种水溶性石蜡用作Al2O3喷雾造粒的粘结剂,在加热情况下有很好的流动性。喷雾造粒后的粉体必须具备流动性好、密度松散,流动角摩擦温度小于30℃。颗粒级配比理想等条件,以获得较大素坯密度。 二成型方法: 氧化铝陶瓷制品成型方法有干压、注浆、挤压、冷等静压、注射、流延、热压与热等静压成型等多种方法。近几年来国内外又开发出压滤成型、直接凝固注模成型、凝胶注成型、离心注浆成型与固体自由成型等成型技术方法。不同的产品形状、尺寸、复杂造型与精度的产品需要不同的成型方法。摘其常用成型介绍: 1干压成型:氧化铝陶瓷干压成型技术仅限于形状单纯且内壁厚度超过1mm,长度与直径之比不大于4∶1的物件。成型方法有单轴向或双向。压机有液压式、机械式两种,可呈半自动或全自动成型方式。压机最大压力为200Mpa。产量每分钟可达15~50件。由于液压式压机冲程压力均匀,故在粉料充填有差异时压制件高度不同。而机械式压机施加压力大小因粉体充填多少而变化,易导致烧结后尺寸收缩产生差异,影响产品质量。因此干压过程中粉体颗粒均匀分布对模具充填非常重要。充填量准确与否对制造的氧化铝陶瓷零件尺寸精度控制影响很大。粉体颗粒以大于60μm、介于60~200目之间可获最大自由流动效果,取得最好压力成型效果。 2注浆成型法:注浆成型是氧化铝陶瓷使用最早的成型方法。由于采用石膏模、成本低且易于成型大尺寸、外形复杂的部件。注浆成型的关键是氧化铝浆料的制备。通常以水为熔剂介质,再加入解胶剂与粘结剂,充分研磨之后排气,然后倒注入石膏模内。由于石膏模毛细管对水分的吸附,浆料遂固化在模内。空心注浆时,在模壁吸附浆料达要求厚度时,还需将多余浆料倒出。为减少坯体收缩量、应尽
量使用高浓度浆料。 氧化铝陶瓷浆料中还需加入有机添加剂以使料浆颗粒表面形成双电层使料浆稳定悬浮不沉淀。此外还需加入乙烯醇、甲基纤维素、海藻酸胺等粘结剂及聚丙烯胺、阿拉伯树胶等分散剂,目的均在于使浆料适宜注浆成型操作。 三烧成技术: 将颗粒状陶瓷坯体致密化并形成固体材料的技术方法叫烧结。烧结即将坯体内颗粒间空洞排除,将少量气体及杂质有机物排除,使颗粒之间相互生长结合,形成新的物质的方法。 烧成使用的加热装置最广泛使用电炉。除了常压烧结?即无压烧结?外,还有热压烧结及热等静压烧结等。连续热压烧结虽然提高产量,但设备和模具费用太高,此外由于属轴向受热,制品长度受到限制。热等静压烧成采用高温高压气体作压力传递介质,具有各向均匀受热之优点,很适合形状复杂制品的烧结。由于结构均匀,材料性能比冷压烧结提高30~50%。比一般热压烧结提高10~15%。因此,目前一些高附加值氧化铝陶瓷产品或国防军工需用的特殊零部件、如陶瓷轴承、反射镜、核燃料及枪管等制品、场采用热等静压烧成方法。 此外,微波烧结法、电弧等离子烧结法、自蔓延烧结技术亦正在开发研究中。 四精加工与封装工序: 有些氧化铝陶瓷材料在完成烧结后,尚需进行精加工。如可用作人工骨的制品要求表面有很高的光洁度、如镜面一样,以增加润滑性。由于氧化铝陶瓷材料硬度较高,需用更硬的研磨抛光砖材料对其作精加工。如SiC、B4C或金刚钻等。通常采用由粗到细磨料逐级磨削,最终表面抛光。一般可采用<1μm?微米?的Al2O3微粉或金刚钻膏进行研磨抛光。此外激光加工及超声波加工研磨及抛光的方法亦可采用。 有些氧化铝陶瓷零件需与其它材料作封装处理。
氧化铝陶瓷的低温烧结技术
氧化铝陶瓷是一种以Al2O3为主要原料,以刚玉(α—Al2O3)为主晶相的陶瓷材料。因其具有机械强度高、硬度大、高频介电损耗小、高温绝缘电阻高、耐化学腐蚀性和导热性良好等优良综合技术性能,以及原料来源广、价格相对便宜、加工制造技术较为成熟等优势,氧化铝陶瓷已被广泛应用于电子、电器、机械、化工、纺织、汽车、冶金和航空航天等行业,成为目前世界上用量最大的氧化物陶瓷材料。然而,由于氧化铝熔点高达2050℃,导致氧化铝陶瓷的烧结温度普遍较高(参见表一中标准烧结温度),从而使得氧化铝陶瓷的制造需要使用高温发热体或高质量的燃料以及高级耐火材料作窑炉和窑具,这在一定程度上限制了它的生产和更广泛的应用。因此,降低氧化铝陶瓷的烧结温度,降低能耗,缩短烧成周期,减少窑炉和窑具损耗,从而降低生产成本,一直是企业所关心和急需解决的重要课题。 目前,对氧化铝陶瓷低温烧结技术的研究工作已很广泛和深入,从75瓷到99瓷都有系统的研究,业已取得显著成效。表一是已实现的各类氧化铝陶瓷低温烧结情况。 表中低温烧结氧化铝陶瓷的各项机电性能均达到了相应瓷种的国家标准,甚至中铝瓷在某些技术标准上超过高铝瓷的国标,如中科院上海硅酸盐研究所研制的1360℃烧成的85瓷,其抗弯强度超过99%Al2O3陶瓷的国标,各项电性能都优于95%Al2O3瓷的国标;Al2O3含量分别为90%和95%的低温烧结陶瓷,其机电性能都优于95瓷及99瓷的国标。 纵观当前各种氧化铝瓷的低温烧结技术,归纳起来,主要是从原料加工、配方设计和烧成工艺等三方面来采取措施,下面分别加以概述。 一、通过提高Al2O3粉体的细度与活性降低瓷体烧结温度。 与块状物相比,粉体具有很大的比表面积,这是外界对粉体做功的结果。利用机械作用或化学作用来制备粉体时所消耗的机械能或化学能,部分将作为表面能而贮存在粉体中,此外,在粉体的制备过程中,又会引起粉粒表面及其内部出现各种晶格缺陷,使晶格活化。由于这些原因,粉体具有较高的表面自由能。粉体的这种表面能是其烧结的内在动力。因此,Al2O3粉体的颗粒越细,活化程度越高,粉体就越容易烧结,烧结温度越低。在氧化铝瓷低温烧结技术中,使用高活性易烧结Al2O3粉体作原料是重要的手段之一,因而粉体制备技术成为陶瓷低温烧结技术中一个基础环节。 目前,制备超细活化易烧结Al2O3粉体的方法分为二大类,一类是机械法,另一类是化学法。机械法是用机械外力作用使Al2O3粉体颗粒细化,常用的粉碎工艺有球磨粉碎、振磨粉碎、砂磨粉碎、气流粉碎等等。通过机械粉碎方法来提高粉料的比表面积,尽管是有效的,但有一定限度,通常只能使粉料的平均粒径小至1μm左右或更细一点,而且有粒径分布范围较宽,容易带入杂质的缺点。近年来,采用湿化学法制造超细高纯Al2O3粉体发展较快,其中较为成熟的是溶胶—凝胶法。由于溶胶高度稳定,因而可将多种金属离子均匀、稳定地分布于胶体中,通过进一步脱水形成均匀的凝胶(无定形体),再经过合适的处理便可获得活性极高的超微粉混合氧化物或均一的固溶体。目前此法大致有以下3种工艺流程。(1)形成金属氧有机基络合物溶胶→水解并缩合成含羟基的三度空间高分子结构→溶胶蒸发脱水成凝胶→低温煅烧成活性氧化物粉料。(2)含有不同金属离子的酸盐溶液和有机胶混合成溶液→溶胶蒸发脱水成凝胶→低温煅烧成粉体。(3)含有不同金属离子的溶胶直接淬火、沉积或加热成凝胶→低温煅烧成粉体。湿化学法制备的Al2O3粉体粒径可达到纳米级,粒径分布范围窄,化学纯度高,晶体缺陷多。因此化学法粉体的表面能与活性比机械法粉体要高得多。采用这种超细Al2O3粉体作原料不仅能明显降低氧化铝瓷的烧结温度(可降150℃—300℃),而且可以获得微晶高强的高铝瓷材料。表二是日本住友化学有限公司生产的易烧结Al2O3粉料理化指标。 此外,有专家推荐以下三种超细Al2O3粉体制备方法,仅供参考:(1)将(NH4)SO4Al2(SO4)3·2H2O与(MgCO3)4Mg(OH)2·5H2O混合、加热到1200℃分解,可获得含有MgO的纯度为99%、粒度为02~05μm的α—Al2O3超细粉料。(2)将无水二醋酸铝加热到1200℃保温3小时以上,可获得粒度小于05μm的α—Al2O3超细粉体。(3)铁筒钢球,湿磨数百小时,浆料加热酸洗除铁,浮选,反复多次,可制取粒度03—05μm的α—Al2O3超细粉料。 二、通过瓷料配方设计掺杂降低瓷体烧结温度