Typy keramických substrátů z oxidu hlinitého pro desky plošných spojů

Oxid hlinitý (známý také jako oxid hlinitý) je moderní žáruvzdorný materiál, který lze konsolidací a slinováním tvarovat do různých tvarů, takže je užitečný v průmyslových i lékařských zařízeních.

Keramické průchodky na kov, rentgenové komponenty a elektrická pouzdra těží ze své vynikající mechanické pevnosti, chemické odolnosti a odolnosti proti opotřebení, tepelné stability a vysokých dielektrických vlastností. Díky svým hermetickým vlastnostem jsou také dobrou volbou.

94% Hliník

Hliníková keramika je vynikající elektrický izolant a jeden z nejpoužívanějších pokročilých keramických materiálů, který nabízí vysokou úroveň elektrické izolace a zároveň je vysoce odolný proti opotřebení a korozi. Díky této vlastnosti se korundová keramika začala s oblibou používat v čerpadlech, automobilových součástkách, lékařských výzkumných studiích, obranných aplikacích a také v glazurách (i malé procento až 5% může propůjčit kamenně matné efekty žádoucí pro určité dekorativní efekty).

Tabulový oxid hlinitý se vyrábí slinováním kalcinovaného práškového oxidu hlinitého do desek. Nabízí vynikající tepelnou stabilitu, pevnost a chemickou odolnost - je schopen odolávat teplotám až 1650 stupňů C/3000 stupňů F, aniž by ztratil 50% své pevnosti v tahu, a odolává kyselinám nebo alkalickým roztokům.

Jiné pokročilé keramiky mají podobné vlastnosti jako oxid hlinitý, včetně vysokého odporu a pevnosti, ale na komerční bázi se jim nedaří konkurovat. BeO je toxický a drahý, zatímco BN je cenově výhodnější, ale má mnohem nižší tepelnou vodivost - oxid hlinitý však nabízí další klíčovou výhodu, kterou je snadné zpracování a práce s ním.

99% Hliník

Oxid hlinitý 99% má vynikající mechanické, tepelné a elektrické vlastnosti. Odolává teplotám od 1600 do 1700 stupňů Celsia a má silnou odolnost vůči kyselinám a zásadám a dobře funguje i za vysokého tlaku. Kromě toho tento materiál splňuje přísné požadavky na povrchovou úpravu a rovinnost při obrábění nebo tvarování do složitých součástí a kritéria biokompatibility/inertnosti jej předurčují k použití ve zdravotnictví; navíc se díky svým vlastnostem tvrdosti/pevnosti dobře hodí pro aplikace z neprůstřelné keramiky.

Hliníková keramika se často vyrábí jako kompozity s kovovou matricí vyztužené vlákny, které lze spékat nebo lisovat a vytvářet tak složité součásti s vynikajícími mechanickými vlastnostmi. Tyto kompozity se běžně používají v aplikacích, jako jsou řezné nástroje, výlisky a trysky, stejně jako třecí součásti pístových motorů nebo strojních zařízení, stejně jako olympijské nože bruslí.

Hliníková keramika má vynikající dielektrickou pevnost a tepelnou vodivost, avšak její choulostivá povaha vyžaduje opatrné zacházení, aby nedošlo k poškození. Při výběru materiálu z korundové keramiky pro vaši aplikaci vezměte v úvahu potřeby výkonu, specifikace napětí a teplotní podmínky - poté je vyhodnoťte s ohledem na váš rozpočet a vyberte korundovou keramiku, která tato kritéria nejlépe splňuje.

99% Al2O3

Hliník 96% (Al2O3) je jedním z nejpoužívanějších keramických substrátů pro aplikace na deskách plošných spojů, který se vyznačuje výjimečnou tepelnou vodivostí, mechanickou pevností a odolností proti otěru. Tato hustá keramika má navíc nízkou pórovitost, takže je vhodná pro tlustovrstvé aplikace, jako jsou hybridní substráty pro desky plošných spojů a součástky, a také pro aplikace přímého naprašování mědi.

Substráty z oxidu hlinitého 99% lze vyrábět odléváním do pásky nebo suchým lisováním s různými přísadami, jako je chrom, titan a sodík. Tyto příměsi ovlivňují vlastnosti keramiky, zvyšují tepelnou vodivost, mechanickou pevnost, odolnost proti otěru a odolnost proti kyselé a alkalické korozi, čímž zvyšují její výkon.

Hliníková keramika se hojně používá jako pancíř na vozidlech. Po připevnění k aramidové tkanině nebo tkanině Dyneema poskytuje aluminokeramika dvojnásobnou ochranu než ocelový pancíř a zároveň je lehčí, méně často rezaví, rychleji odvádí teplo a rychleji se zahřívá než kovové materiály. Bohužel, ačkoli není neprůstřelná, má korundová keramika svá omezení; expozice při koncentracích vyšších než 0.38 mg/l způsobila u morčat zúžení plicního průtoku vzduchu, což vedlo k omezení dýchacích cest, které snížilo průtok vzduchu jejich tělem, což vedlo ke snížení kapacity plic, což vedlo ke snížení funkce plic, což vedlo ke snížení průtoku v dýchacích cestách, což vedlo k přetížení dýchacích cest, protože morčata, u nichž došlo k omezení průtoku vzduchu, při vdechování způsobila zúžení dýchacích cest zúžení průtoku vzduchu v jejich těle, což mělo za následek zúžení dýchacích cest, které následně způsobilo omezení průtoku vzduchu dýchacími cestami v důsledku omezené rychlosti odvodu tepla ve srovnání s ocelí v důsledku rychlejší rychlosti odvodu tepla ve srovnání s ocelí způsobilo zúžení průtoku vzduchu plicemi během 12 minut při expozici 0.38 mg/l způsobilo u morčat vystavených expozici omezení průtoku vzduchu v plicním řečišti. Nicméně morčata vystavená expozici o koncentraci 0,38 mg/l, která způsobila zúžení plicního průtoku vzduchu a způsobila omezení plicního průtoku vzduchu, způsobila zúžení plicního průtoku vzduchu vedoucí k omezení dýchacího systému, což se projevilo snížením kapacity plic z expozice; ačkoli expozice vedla ke zúžení, protože u nich došlo ke zúžení během 8 minut v důsledku rozptylu tepla způsobila snížení plicního průtoku vzduchu po inhalační expozici při 0.38 mg/l koncentraci způsobila zúžení plicního průtoku vzduchu, které bylo způsobeno prasatům po expozici inhalaci způsobilo zúžení v důsledku expozice inhalaci nebylo zjištěno neprůstřelné; expozice inhalační dávce způsobila silné zúžení během 2 minut způsobila omezení průtoku vzduchu plic zúžení během minut, které vedlo ke snížení průtoku vzduchu plic po expozici v důsledku zúžení dýchacího během 48 snížení průtoku vzduchu plic při expozici způsobilo snížení dýchání v důsledku zúžení o více než 1 hodinu později, které vedlo k dýchání v důsledku zúžení průtoku vzduchu plic inguiny jim způsobily.

98% Al2O3

Alfa-alumina, označovaná také jako alfa-alumina, se může pochlubit vynikající tvrdostí a odolností vůči tlaku a tepelným šokům, což z ní činí spolehlivou volbu materiálu pro aplikace, které vyžadují chemickou a plazmovou odolnost izolačních aplikací, jako jsou polovodiče, komponenty pro plazmové leptání, komponenty jaderných izolátorů a další vysokonapěťové aplikace. Obvykle se vyskytuje v aplikacích pro výrobu polovodičů.

Korund-hliník je extrémně tvrdá a stabilní forma oxidu hlinitého s krystalovou strukturou podobnou korundu (rubínu a safíru). Běžně se používá jako abrazivum i jako keramika pro aplikace s vysokým opotřebením, jako jsou řezné nástroje, a také pro aplikace při vysokých teplotách, jako jsou plynové kanály pro elektrárny.

Částice oxidu hlinitého mohou odolávat atmosférické korozi tím, že se na jejich povrchu vytvoří ochranná pasivační vrstva oxidu hlinitého, která zabraňuje reakci kovů s atmosférickým kyslíkem, přičemž eloxování je účinným prostředkem k posílení této bariéry. Hlinitý prach má také protierozní vlastnosti a je vynikajícím materiálem pro vyzdívky kotlů na uhlí nebo palivových potrubí; navíc je velmi odolný vůči erozi, což z oxidu hlinitého činí ideální materiál pro vyzdívky. Hlinitý prach může časem způsobit poškození plic, ale díky nerozpouštěcím vlastnostem při inhalačních studiích s radioaktivně značeným 26Al se z plic pracovníků dostatečně rychle vyčistí.

96% Al2O3

Elektricky izolované substráty 96% Al2O3 jsou díky své vynikající hospodárnosti, odolnosti proti otěru, tepelné vodivosti a mechanické pevnosti ekonomicky výhodnou volbou, ideální pro tlustovrstvou elektroniku nebo výkonové součástky. Díky svým dielektrickým vlastnostem jsou vhodné i pro keramické desky plošných spojů.

Čistota korundové keramiky je zásadní při posuzování jejího výkonu a použití. Keramika s vyšší čistotou je obvykle vhodnější pro aplikace v elektronice a nabízí lepší odolnost proti korozi a opotřebení; existují však výjimky: někdy je pro různá použití vhodný i čistý oxid hlinitý 85%.

Výrobky na bázi oxidu hlinitého se široce používají při výrobě keramických komponent, jako jsou kelímky, žáruvzdorné pecní trubky a speciální materiály odolné proti opotřebení. Hliník se také často používá jako těsnicí materiál kolem kovů, jako je molybden, niob a tantal - nabízí vynikající chemickou odolnost a zároveň díky němu jsou pájené spoje pro různá průmyslová zařízení mnohem pevnější - má také dobrou tepelnou vodivost a jsou také známé jako běžná keramika z oxidu hlinitého (nebo "běžná ALC"). Zirkoniová hliníková keramika (ZTA) byla označována za lepší alternativu ve srovnání s čistou ALC; mohou však existovat obavy z povrchového hydrotermálního stárnutí související s povrchovým hydrotermálním stárnutím, které by mohlo časem výrazně ovlivnit výkon.

97% Al2O3

Tento typ oxidu hlinitého je známý svou vynikající tepelnou vodivostí, nízkým koeficientem roztažnosti, odolností proti chemické korozi a tepelným šokům. Protože dobře odolává i tepelným šokům, je tento materiál dobrou volbou pro aplikace, které vyžadují vysokou úroveň elektrické izolace, a také pro procesy metalizace výrobků.

Medicínský oxid hlinitý je také ideálním materiálem pro lékařské použití, včetně opotřebitelných trysek a vodítek pro krevní ventily, neprůstřelných vest pro vojenský personál a hermetických těsnicích materiálů. Díky své pevnosti v tlaku, pevnosti v ohybu, hermetickým vlastnostem a také vynikajícím pevnostním charakteristikám v tlaku a ohybu tento materiál vyniká, pokud jde o keramicko-kovové průchodky a také použití v rentgenových součástkách, elektronových mikroskopech a zařízeních s vysokým vakuem.

Krátkodobá expozice oxidu hlinitému může vést k podráždění očí a horních cest dýchacích, zatímco dlouhodobá expozice může vést k hypertrofii plic, zánětu plic a fibróze; navíc je toxický pro centrální nervový systém, a proto je třeba s ním u lidí i jiných živých tvorů zacházet opatrně. Pro tuto chemickou látku poskytuje HSDB rozsáhlé toxikologické údaje ze studií na laboratorních zvířatech i z jiných zdrojů.

95% Al2O3

Hliníková keramika je tvrdý a trvanlivý materiál s vynikající odolností proti otěru, chemicky inertními vlastnostmi, díky nimž je odolná vůči kyselinám a zásadám při vysokých teplotách, a dobrými elektrickými vlastnostmi (nízký odpor), které ji činí ideální pro vodiče a dielektrika.

Tento typ oxidu hlinitého je ideální pro výrobu průchodek mezi keramikou a kovem a průchodek pro rentgenové komponenty, odlehčovacích kuliček a izolátorů používaných při svařování, tepelném zpracování a speciálních kelímků, odlehčovacích kuliček používaných při svařování a speciálních kelímků. Dále mohou být k dispozici monolitické dlaždice s dvojitým zakřivením pro ergonomické aplikace v neprůstřelných vestách pro lepší ergonomické využití neprůstřelných vest.

Keramika má výjimečnou odolnost proti otěru a erozi, takže je vhodná pro mnoho průmyslových aplikací. Velký přínos mají také lékařské implantáty a neprůstřelné vesty vyrobené z tohoto materiálu. Kromě toho jeho odolnost vůči tepelným šokům dosahuje teplot až 1 600C (2910F). Kromě toho se dodává jak v husté (mullit), tak v porézní (korund) formě, což usnadňuje výrobní procesy.

94% Al2O3

Hliníková keramika je velmi tvrdá a má vynikající elektrické vlastnosti, je odolná proti otěru, chemickému působení, oxidaci a korozi a zároveň je neporézní a hustá, takže je vhodná pro tlakové senzory, terče pro naprašování, povlaky ložisek a součástky elektronových trubic a laserů. Jejich nízká tepelná roztažnost umožňuje izostatické lisování, které omezuje růst zrn při procesech lisování s vysokou hustotou.

Práškový materiál pro tuto odrůdu oxidu hlinitého pochází z bauxitu, materiálu podobného jílu bohatého na hliník, který se nachází v přírodě. Po vytěžení a zpracování mokrým chemickým procesem loužení žíravinou zvaným Bayerův proces vzniká práškový oxid hlinitý vhodný pro řadu aplikací.

Hliník lze vyrábět několika výrobními technikami, včetně jednoosého a izostatického lisování, vstřikování a vytlačování. Po vytvarování mohou být hotové součásti dokončeny pomocí přesného broušení/klapání/laserového obrábění a dalších procesů.