氧化鋁陶瓷是一種以氧化鋁為主體的結(jié)構(gòu)陶瓷,用以厚膜集成電路。氧化鋁陶瓷有較好的傳導(dǎo)性、沖擊韌性和耐高溫性。需注意要用超音波開(kāi)展清洗。氧化鋁陶瓷是一種用途廣泛的瓷器,因?yàn)槠鋬?yōu)越的特性,在當(dāng)代社會(huì)的運(yùn)用已經(jīng)越來(lái)越普遍,滿足于日用和特殊性能的必須。
氧化鋁陶瓷分成高純型與通用型兩種。
高純型氧化鋁陶瓷系A(chǔ)l2O3含量在99.9%以上結(jié)構(gòu)陶瓷,因其煅燒溫度達(dá)到1650—1990℃,散射波長(zhǎng)為1~6μm,一般制成熔化玻璃以替代鉑坩堝;利用其透光度及能耐堿金屬腐蝕性用作鈉燈管;在電子工業(yè)中可用作集成電路基板與高頻絕緣材料。
通用型氧化鋁陶瓷系按Al2O3含量不同分成99瓷、95瓷、90瓷、85瓷等種類,有時(shí)Al2O3含量在80%或75%者也劃歸一般氧化鋁陶瓷系列。其中99氧化鋁瓷材料用于制作高溫鉗鍋、防火爐管及獨(dú)特耐磨材料,如陶瓷軸承、陶瓷密封件及水閥片等;95氧化鋁瓷主要用作抗腐蝕、耐磨部件;85瓷中因?yàn)槌郊硬糠只?,提升了電性能與沖擊韌性,能與鉬、鈮、鉭等金屬封接,有些用作電真空裝置器件。
加工工藝
粉體制取
將進(jìn)廠的氧化鋁粉依照不同的商品要求與不同成型工藝制取成粉體材料。粉體粒度在1μm下列,若制造高純氧化鋁陶瓷產(chǎn)品除氧化鋁純度在99.99%外,還需超細(xì)粉碎且使其粒徑分布勻稱。選用擠壓成型或注入成型時(shí),粉料中需引進(jìn)粘結(jié)劑與可塑劑,一般為重量比在10-30%的熱塑性塑料或樹(shù)脂有機(jī)粘結(jié)劑是與氧化鋁粉體在150-200溫度下勻稱混和,以利于成型操作。選用熱壓工藝成型的粉體原料則不需添加粘結(jié)劑。若采用半自動(dòng)或自動(dòng)式干壓成型,對(duì)粉體有特殊的工藝標(biāo)準(zhǔn),必須選用噴霧造粒法對(duì)粉體進(jìn)行修復(fù)、使之展現(xiàn)球體狀,以利于提升粉體流通性便于成型中自動(dòng)填充模壁。此外,為減少粉料與模壁的磨擦,還需添加1~2%的潤(rùn)滑液,如硬脂酸,及粘結(jié)劑PVA。
欲干壓成型時(shí)要對(duì)粉體噴霧造粒,其中引入聚乙烯醇做為粘結(jié)劑。上海某研究所開(kāi)發(fā)一種水溶性石臘用作Al203噴霧造粒的粘結(jié)劑,在加溫前提下有很好的流通性。噴霧造粒后的粉體需要具備流通性好、密度疏松,流動(dòng)角磨擦溫度低于30℃。顆粒級(jí)配比理想等條件,以獲得較大素坯密度。
成型方式
氧化鋁陶瓷產(chǎn)品成型方式有干壓、灌漿、擠壓、冷等靜壓、注入、流延、壓合與熱等靜壓成型等多種方式。近幾年來(lái)國(guó)內(nèi)外又開(kāi)發(fā)出壓濾成型、直接凝結(jié)注模成型、疑膠注成型、離心灌漿成型與固態(tài)隨意成型等成型技術(shù)方法。不同的商品形狀、規(guī)格、復(fù)雜造型與精度的商品必須不同的成型方式。