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氧化鋁陶瓷是一種以氧化鋁(Al2O3)為主(zhǔ)體的陶瓷材(cái)料(liào),用於厚膜集(jí)成電路。氧化(huà)鋁陶瓷有較好的傳導性、機械強度和耐(nài)高溫性。需要(yào)注意的是需用超聲波進行洗(xǐ)滌。氧化鋁陶瓷是一種用途廣泛的陶瓷,因為其優(yōu)越(yuè)的性能,在(zài)現代社會的應用已經越來越廣泛,滿足於(yú)日用和特殊性能的需要。
氧(yǎng)化鋁陶瓷分為高純(chún)型與普通型兩種。 高純型氧化(huà)鋁陶瓷係Al2O3含量在99.9%以上(shàng)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(zhì)成(chéng)熔融玻璃以取代鉑(bó)坩堝;利用其透光性(xìng)及可(kě)耐堿金屬腐蝕性用作鈉(nà)燈管;在(zài)電子工業中可用作集(jí)成電路基板與高頻絕緣材料。 普(pǔ)通型氧化鋁陶瓷係按Al2O3含量不同分為99瓷(cí)、95瓷、90瓷、85瓷等品種,有時(shí)Al2O3含量在(zài)80%或75%者也劃為普通氧化(huà)鋁陶瓷係列。其中99氧化鋁瓷材料用於製作高溫坩(gān)堝、耐火爐(lú)管及特殊耐磨材料,如陶瓷軸(zhóu)承、陶瓷密封件及(jí)水閥片(piàn)等;95氧化鋁瓷主要用作耐腐蝕(shí)、耐磨部件;85瓷中(zhōng)由於常摻入部分(fèn)滑石,提高了電性能與機械強(qiáng)度,可與鉬(mù)、铌、鉭等(děng)金屬(shǔ)封接,有的用作電(diàn)真空裝置器件。
粉體製備 將入廠的氧化(huà)鋁粉按照不同的產品要求與不同成型工(gōng)藝製備成粉體(tǐ)材料。粉體粒度在1μm以下,若製造高純氧(yǎng)化鋁陶瓷(cí)製品除氧化(huà)鋁純度在99.99%外(wài),還需超細粉碎(suì)且使其粒徑分布均勻(yún)。采(cǎi)用擠壓成型(xíng)或注射(shè)成(chéng)型(xíng)時,粉(fěn)料中(zhōng)需引入粘結劑與可塑劑(jì),一般為(wéi)重量比在10-30%的熱塑性塑膠或樹脂有(yǒu)機粘結(jié)劑應與氧化鋁粉(fěn)體在150-200溫度下均勻混合,以(yǐ)利於成型操作。采用熱壓工藝成型的粉體(tǐ)原料則(zé)不需加入粘結劑。若采用半自動或全自動幹壓成(chéng)型,對粉體有特別的工藝要求,需要采(cǎi)用噴霧造粒法(fǎ)對(duì)粉體進行處理、使其呈現(xiàn)圓球狀,以(yǐ)利於提高粉體流動性便(biàn)於(yú)成型中自動充填模壁。此外,為減少(shǎo)粉料與模壁的摩擦,還需添(tiān)加1~2%的潤滑劑,如(rú)硬脂酸,及粘結劑PVA。 欲幹壓成型時需對(duì)粉體噴霧造粒,其中引入聚乙烯醇作為粘結劑。上海某研究所開發一(yī)種水溶性石蠟(là)用作Al203噴霧造粒的粘結劑,在加熱情況下有很好的流動性。噴霧造粒後的粉體必須具備流(liú)動性(xìng)好、密度鬆散,流動角摩擦溫度小於30℃。顆(kē)粒級配比理想等(děng)條件,以獲得較(jiào)大素坯密度。 成型方法 氧(yǎng)化鋁陶瓷製品成型方法有幹壓、注漿、擠壓、冷等(děng)靜壓、注射、流延、熱(rè)壓與熱等靜壓成型等多種方法。近幾年來國(guó)內外又開發出壓(yā)濾成型、直接凝固注模成型、凝膠(jiāo)注成型(xíng)、離心注漿成型與固體自由成型等成型技術方法。不同的產品(pǐn)形狀、尺寸、複雜造型(xíng)與(yǔ)精度的產品需要不同的成型方法。 常(cháng)用成型介(jiè)紹: 1、幹壓(yā)成型:氧化鋁陶瓷幹壓成型技術限於形狀單純且內壁厚度超過1mm,長度與直徑之比不(bú)大於4∶1的物(wù)件。成型方法(fǎ)有單(dān)軸(zhóu)向或雙向。壓機有液壓式、機械式(shì)兩種,可呈半自動或全自動成型方式。壓機壓力為200Mpa。產量每分鍾可達15~50件。由(yóu)於(yú)液壓式壓(yā)機衝程(chéng)壓力均勻,故在粉料(liào)充填有差異時壓(yā)製件高度(dù)不同。而機械式壓機施加壓力大小因粉體充填多少而變化,易導(dǎo)致燒結後尺寸收縮產生差異,影響產品質量。因此幹壓過程中粉體顆粒均(jun1)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(cí)零件尺寸(cùn)精度控(kòng)製影響很大(dà)。粉(fěn)體顆粒以大(dà)於60μm、介於60~200目(mù)之間可獲自由流動效果,取得壓力成型效果。 2、注漿成(chéng)型法:注漿(jiāng)成(chéng)型是氧化鋁陶瓷(cí)使用早的成型方法。由於采用石膏(gāo)模、成本(běn)低且易於(yú)成型大尺寸、外形複雜的部件。注漿成型的關鍵是氧化鋁漿料的製備。通常以水為熔劑介質,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)達要求厚度時,還需將多餘漿(jiāng)料倒出。為減少坯體收(shōu)縮量、應盡量使用高濃度漿料。 氧(yǎng)化鋁陶瓷漿(jiāng)料中(zhōng)還需加入有機添加劑以使料漿顆粒表麵形成雙電層使(shǐ)料漿穩定懸浮(fú)不沉澱。此外還需(xū)加入乙烯醇、甲基纖維素、海(hǎi)藻(zǎo)酸(suān)胺等粘結劑及聚(jù)丙烯胺、阿拉伯樹膠等分散(sàn)劑,目(mù)的均在於使漿料(liào)適宜注漿成型操作。