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氧(yǎng)化鋁陶瓷是一種以氧(yǎng)化鋁(Al2O3)為主體的陶瓷(cí)材料,用於厚膜集成電路。氧(yǎng)化鋁陶瓷有較好的傳導(dǎo)性、機械強度和耐高溫性。需要注意的是需用超(chāo)聲波進行洗滌。氧化鋁(lǚ)陶瓷是一種用途(tú)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,滿足於日用和特殊性能的需要。
氧化鋁陶瓷分為高純型與普(pǔ)通型兩種。 高純型氧化鋁陶瓷係(xì)Al2O3含量在99.9%以上的陶瓷材料,由於其燒結溫度高達1650—1990℃,透射波(bō)長為1~6μm,一般製成熔融玻璃以取(qǔ)代鉑坩(gān)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(gōng)業中可用作(zuò)集成電路基板與高頻絕緣材料。 普通型氧化鋁陶瓷係按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係列(liè)。其中99氧化鋁瓷材料用於製(zhì)作高溫坩堝、耐火(huǒ)爐管及特殊耐磨(mó)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(shí)、耐磨部(bù)件;85瓷中由於常(cháng)摻入部分(fèn)滑石,提(tí)高(gāo)了電性能與機械強度,可與鉬、铌、鉭等金屬封(fēng)接,有的用作電真空裝置器件。
粉體製備 將入廠的氧化鋁粉按照不同的產品要求與不同成型(xíng)工藝製備成粉體材料。粉(fěn)體粒度在1μm以下(xià),若製(zhì)造(zào)高純氧化鋁陶瓷製(zhì)品除氧化鋁純(chún)度在99.99%外(wài),還需超細粉碎(suì)且使其粒徑分布均勻(yún)。采用擠壓成型或注射成型時,粉料中需(xū)引入粘結劑與可塑劑(jì),一般(bān)為重量比在10-30%的熱塑性塑膠或樹脂(zhī)有機粘結劑應與氧化鋁粉(fěn)體在150-200溫度下均勻混(hún)合(hé),以(yǐ)利於成型操作。采用熱(rè)壓工藝成型的粉體原料則不需加入粘結劑。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(qiú),需要采用噴霧造(zào)粒法對(duì)粉體進行處理、使其呈現圓球(qiú)狀,以利於(yú)提高粉體流動(dòng)性便於成型中自動充填模壁。此外,為減少粉料與(yǔ)模壁的摩擦,還需(xū)添加(jiā)1~2%的潤滑劑(jì),如硬脂酸,及粘結劑PVA。 欲幹壓成型時需對粉體噴霧造粒,其中引入聚乙烯醇作為粘結劑。上海某研(yán)究所開發一種水溶性石蠟用作Al203噴霧造粒的(de)粘(zhān)結劑,在加熱情況(kuàng)下有很好的流動性(xìng)。噴霧造粒後的粉體必須具備流動性好、密度鬆散,流動角摩擦溫度小於30℃。顆(kē)粒級配比(bǐ)理想等條件,以獲(huò)得較大素坯密度。 成型方法 氧化鋁陶(táo)瓷製品成型方法(fǎ)有幹壓、注漿、擠壓、冷等靜壓、注射、流延、熱壓與熱等靜壓成型等多種方法。近幾年來國內外又開發出壓濾(lǜ)成型、直接(jiē)凝固注模成型、凝膠注成型、離心(xīn)注漿成型與固體自由成(chéng)型等(děng)成型技術方(fāng)法。不同的(de)產(chǎn)品形狀、尺寸、複雜造型與精度的產品需要不(bú)同的成型(xíng)方法。 常用成型介(jiè)紹: 1、幹壓成型:氧化鋁陶瓷幹壓(yā)成型技術限於形狀單(dān)純且內壁厚度超(chāo)過1mm,長度與直徑之比不大於4∶1的(de)物件。成型(xíng)方法有單軸向(xiàng)或雙向。壓(yā)機有液壓式、機(jī)械式兩種,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)於液壓式壓機衝程壓力均勻,故在粉料充填有差(chà)異時壓製件高(gāo)度不同。而機械式壓機施(shī)加壓力大小(xiǎo)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(pǐn)質量。因此幹壓過程中粉體顆粒均勻分布對(duì)模(mó)具充填非常(cháng)重要。充填量準確與否對(duì)製造的氧化鋁(lǚ)陶瓷零件尺寸精度控製影響很大。粉體顆(kē)粒以大於60μm、介於60~200目之間可獲自由流動效果,取得壓(yā)力成型效果(guǒ)。 2、注漿成型法(fǎ):注漿(jiāng)成型是氧化(huà)鋁陶瓷使用早的成型方法(fǎ)。由於采用石膏模、成本低且易於(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(jì)與粘結劑,充分研磨之後排(pái)氣,然後倒注入石膏模內(nèi)。由(yóu)於石膏(gāo)模(mó)毛細管對水(shuǐ)分的吸附,漿料遂固化(huà)在模內。空心(xīn)注漿時,在模壁吸(xī)附漿料達要求厚度時,還需將多餘漿料倒出。為減少坯體收(shōu)縮量、應盡量使用高濃度漿料。 氧化鋁陶(táo)瓷漿料中還需(xū)加入有機添加劑以使料漿顆粒表麵(miàn)形成雙電層(céng)使料漿穩定懸浮不沉澱。此外(wài)還需加入乙烯醇、甲(jiǎ)基纖維素、海藻(zǎo)酸胺等粘結劑及聚(jù)丙烯胺、阿拉伯(bó)樹膠等分散劑,目(mù)的均在於使漿料適宜注漿成型操作。