Typer keramiske substrater av aluminiumoksid for kretskort

Alumina (også kjent som aluminiumoksid) er et avansert ildfast materiale som kan formes til ulike former ved hjelp av konsoliderings- og sintringsmetoder, noe som gjør det nyttig i både industrielt og medisinsk utstyr.

Gjennomføringer mellom keramikk og metall, røntgenkomponenter og elektriske gjennomføringer drar alle nytte av den overlegne mekaniske styrken, kjemiske motstandsdyktigheten, slitestyrken, den termiske stabiliteten og de høye dielektriske egenskapene. De hermetiske egenskapene gjør dem også til et godt valg.

94% Aluminiumoksid

Keramisk aluminiumoksid er en fremragende elektrisk isolator og et av de mest brukte avanserte keramiske materialene. Det gir høy grad av elektrisk isolasjon samtidig som det er svært motstandsdyktig mot slitasje og korrosjon. På grunn av denne egenskapen har aluminiumoksidkeramikk blitt populært i pumper, bilkomponenter, medisinske forskningsstudier, forsvarsapplikasjoner og glasurapplikasjoner (selv små prosentandeler opp til 5% kan gi steinete, matte effekter som er ønskelige for visse dekorative effekter).

Tabular alumina lages ved å sintre kalsinert aluminiumoksidpulver til plater. Det har utmerket termisk stabilitet, styrke og kjemisk resistens - det tåler temperaturer opp til 1650 °C/3000 °F uten å miste 50% av strekkfastheten og motstår syrer eller alkaliske løsninger.

Andre avanserte keramiske materialer har lignende egenskaper som alumina, blant annet høy resistivitet og styrke, men sliter likevel med å konkurrere på kommersiell basis. BeO er giftig og dyrt, mens BN er mer kostnadseffektivt, men har mye lavere varmeledningsevne - men alumina har en annen viktig fordel, nemlig at det er enkelt å bearbeide og arbeide med.

99% Aluminiumoksid

99%-aluminiumoksid har utmerkede mekaniske, termiske og elektriske egenskaper. Det tåler temperaturer fra 1600-1700 grader Celsius og har sterk syre- og alkalimotstand, samtidig som det fungerer godt under høye trykk. Materialet oppfyller dessuten strenge krav til overflatefinish og planhet når det skal bearbeides eller formes til komplekse komponenter, og biokompatibilitet/inertitetskriterier gjør det egnet for medisinske bruksområder; i tillegg gjør hardhets-/styrkeegenskapene det godt egnet for skuddsikre keramiske bruksområder.

Aluminiumoksidkeramikk produseres ofte som fiberforsterkede metallmatrikskompositter med aluminiumoksidfibre som kan sintres eller presses for å danne komplekse komponenter med utmerkede mekaniske egenskaper. Disse komposittene brukes ofte i applikasjoner som skjæreverktøy, ekstruderinger og dyser samt friksjonsdeler som finnes på stempelmotorer eller maskineri, samt olympiske skøyteblader.

Alumina-keramikk har utmerket dielektrisk styrke og varmeledningsevne, men de er ømfintlige og må derfor håndteres med forsiktighet for å unngå skader. Når du skal velge et aluminiumoksidkeramisk materiale til din applikasjon, må du ta hensyn til effektbehov, spenningsspesifikasjoner og temperaturforhold - og deretter vurdere dem opp mot budsjettet for å velge et aluminiumoksidkeramisk materiale som oppfyller disse kriteriene på best mulig måte.

99% Al2O3

Alumina 96% (Al2O3) er et av de mest brukte keramiske substratene for kretskortapplikasjoner, med eksepsjonell varmeledningsevne, mekanisk styrke og slitestyrke. I tillegg har denne tette keramikken lav porøsitet, noe som gjør den egnet for tykkfilmsapplikasjoner som hybridkretskort og komponentsubstrater samt direkte kobbersputtering.

99%-aluminiumoksydsubstrater kan produseres ved hjelp av båndstøping eller tørrpressing med ulike tilsetninger som krom, titan og natrium, som er blant de mest populære. Disse tilsetningene påvirker keramikkens egenskaper og øker varmeledningsevnen, den mekaniske styrken, slitestyrken og motstanden mot syre- og alkalikorrosjon, noe som gir bedre ytelse.

Alumina-keramikk har blitt mye brukt som pansring på kjøretøy. Når de er festet til et aramid- eller Dyneema-stoff, gir aluminiumoksidkeramikk dobbelt så god beskyttelse som stålpanser, samtidig som det er lettere, mindre utsatt for rust, raskere varmespredning og raskere varmespredning enn metallmaterialer. Selv om de ikke er skuddsikre, har aluminiumoksidkeramikk dessverre begrensninger; eksponering i konsentrasjoner over 0.38 mg/L forårsaket innsnevring av luftstrømmen i lungene hos marsvin, noe som resulterte i begrensede luftveier som reduserte luftstrømmen gjennom kroppen, noe som resulterte i redusert lungekapasitet, noe som resulterte i redusert lungefunksjon, noe som resulterte i redusert luftstrøm, noe som førte til overbelastning av luftveiene, ettersom marsvin som opplevde luftstrømbegrensninger ved innånding, fikk innsnevring av luftveiene som reduserte luftstrømmen. av luftveiene, noe som førte til innsnevring av luftstrømmen i kroppen, noe som igjen førte til begrensninger i luftstrømmen i luftveiene på grunn av begrenset varmespredning sammenlignet med stål på grunn av raskere varmespredning sammenlignet med stål førte til innsnevring av luftstrømmen i lungene i løpet av 12 minutter ved eksponering for 0,38 mg/L førte til innsnevring av luftstrømmen i lungene i løpet av 12 minutter ved eksponering for 0,38 mg/L38 mg/L forårsaket innsnevring av luftstrømmen i lungene hos marsvin som ble eksponert. Marsvin som ble eksponert for konsentrasjoner på 0,38 mg/L eksponering som forårsaket innsnevring av luftstrømmen i lungene, forårsaket innsnevring av luftstrømmen i lungene, noe som førte til innsnevring av luftveiene som vist ved redusert lungekapasitet som følge av eksponering; selv om eksponeringen resulterte i innsnevring da de opplevde innsnevring innen 8 minutter på grunn av varmespredning, forårsaket reduksjon av luftstrømmen i lungene etter inhalasjonseksponering ved 0,38 mg/L konsentrasjon.38 mg/L konsentrasjon forårsaket innsnevring av lungeluftstrømmen å være forårsaket griser etter eksponering inhalasjon forårsaket innsnevring på grunn av eksponering inhalasjon ble funnet ikke skuddsikker; inhalasjonsdoseeksponering forårsaket alvorlig innsnevring innen 2 minutter forårsaket lungeluftstrømsbegrensning innsnevring innen minutter som førte til reduksjon av lungeluftstrømmen etter eksponering på grunn av innsnevring av luftveiene innen 48 lungeluftstrømsreduksjon når de ble eksponert forårsaker redusert pust på grunn av innsnevring over 1 time senere som resulterte i å puste på grunn av innsnevring av lungeluftstrømmen inguiner forårsaket dem.

98% Al2O3

Alfa-aluminiumoksid, også kalt alfa-aluminiumoksid, har enestående hardhet og motstand mot trykk og termisk sjokk, noe som gjør det til et pålitelig materialvalg for bruksområder som krever kjemisk og plasmabestandig isolasjon, for eksempel halvledere, plasmaetsingskomponenter, kjernefysiske isolatorkomponenter og andre høyspenningsapplikasjoner. Det brukes vanligvis i halvlederproduksjon.

Korund-aluminiumoksid er en ekstremt hard og stabil form for aluminiumoksid med en krystallstruktur som ligner på korund (rubin og safir). Det brukes ofte som slipemiddel og i keramiske applikasjoner med høy slitasje, for eksempel skjæreverktøy, samt i høytemperaturapplikasjoner som gasskanaler til kraftverk.

Aluminiumoksidpartikler kan motstå atmosfærisk korrosjon ved å danne et beskyttende passiviseringslag av aluminiumoksid på overflaten, som hindrer metaller i å reagere med atmosfærisk oksygen, og anodisering er et effektivt middel for å styrke denne barrieren. Støv av aluminiumoksid har også erosjonshindrende egenskaper og er et utmerket materiale til å fôre kullfyrte kjeler eller brenselsledninger; i tillegg er det svært motstandsdyktig mot erosjon, noe som gjør aluminiumoksid til et ideelt fôringsmateriale. Aluminiumoksidstøv kan forårsake lungeskader over tid, men takket være at det ikke er et løsemiddel, fjernes det raskt nok fra arbeidernes lunger takket være inhalasjonsstudier med radiomerket 26Al.

96% Al2O3

Elektrisk isolerte 96% Al2O3-substrater er et økonomisk alternativ som er ideelt for tykkfilmselektronikk eller kraftpulver, på grunn av deres utmerkede kostnadseffektivitet, motstand mot slitasje, varmeledningsevne og mekaniske styrke. De dielektriske egenskapene gjør dem også egnet for keramiske kretskort.

Renheten til aluminiumoksidkeramikk er avgjørende for ytelsen og bruksområdene. Keramikk med høyere renhetsgrad er som regel bedre til bruk i elektronikk og gir bedre korrosjons- og slitestyrke, men det finnes unntak: Noen ganger er til og med 85% ren alumina egnet til ulike bruksområder.

Alumina-baserte produkter er mye brukt i produksjonen av keramiske komponenter som digler, ildfaste ovnsrør og spesielle slitesterke materialer. Alumina brukes også ofte som tetningsmateriale rundt metaller som molybden, niob og tantal - det gir utmerket kjemisk bestandighet samtidig som det gjør loddeforbindelser mye sterkere for diverse industrielt utstyr - det har også god varmeledningsevne og er også kjent som vanlig alumina-keramikk (eller "vanlig ALC"). Zirconia Alumina Ceramic (ZTA) har blitt fremhevet som et bedre alternativ enn ren ALC, men det kan være problemer knyttet til hydrotermisk aldring av overflaten, noe som kan påvirke ytelsen betydelig over tid.

97% Al2O3

Denne typen aluminiumoksid er kjent for sin utmerkede varmeledningsevne, lave utvidelseskoeffisient, motstand mot kjemisk korrosjon og motstand mot termisk sjokk. Ettersom det også motstår termisk sjokk godt, er dette materialet et godt valg for bruksområder som krever høy grad av elektrisk isolasjon, samt for metalliseringsprosesser.

Aluminiumoksid av medisinsk kvalitet er også et ideelt materiale for medisinsk bruk, blant annet til slitasjemunnstykker og føringer for blodventiler, kroppspanser for militært personell og hermetiske tetningsmidler. På grunn av sin trykkfasthet, bøyestyrke, hermetiske egenskaper og utmerkede egenskaper for trykk- og bøyestyrke utmerker dette materialet seg når det gjelder gjennomføringer av keramikk og metall, samt bruk i røntgenkomponenter, elektronmikroskoper og høyvakuumutstyr.

Kortvarig eksponering for aluminiumoksid kan føre til irritasjon i øyne og øvre luftveier, mens langvarig eksponering kan føre til lungehypertrofi, lungebetennelse og fibrose; i tillegg er det giftig for sentralnervesystemet og må derfor håndteres med forsiktighet av både mennesker og andre levende vesener. HSDB tilbyr omfattende toksikologiske data for dette kjemikaliet, blant annet fra studier på forsøksdyr.

95% Al2O3

Alumina-keramikk er harde og slitesterke materialer med utmerket slitestyrke, kjemisk inerte egenskaper som gjør dem motstandsdyktige mot syrer og baser ved høye temperaturer, og gode elektriske egenskaper (lav resistivitet) som gjør dem ideelle som ledere og dielektriske materialer.

Denne typen aluminiumoksid er ideell for fremstilling av gjennomføringer mellom keramikk og metall og gjennomføringer for røntgenkomponenter, avlastningsperler og isolatorer som brukes til sveising, varmebehandling og spesialdigler, avlastningsperler som brukes under sveiseprosesser, samt spesialdigler. Monolittiske fliser med dobbel krumning for ergonomiske rustninger kan også være tilgjengelige i monolittiske fliser med dobbel krumning for bedre ergonomisk bruk av rustninger.

Keramikk har eksepsjonell slitasje- og erosjonsbestandighet, noe som gjør det velegnet til mange industrielle bruksområder. Medisinske implantater og rustninger laget av dette materialet har også hatt stor nytte av det. I tillegg er det motstandsdyktig mot termisk sjokk ved temperaturer opp til 1600 °C (2910 °F). Dessuten finnes det i både tett (mullitt) og porøs (korund) form, noe som forenkler produksjonsprosessen.

94% Al2O3

Alumina-keramer er svært harde og har utmerkede elektriske egenskaper. De er motstandsdyktige mot slitasje, kjemiske angrep, oksidasjon og korrosjon, samtidig som de ikke er porøse og tette, noe som gjør dem egnet til trykksensorer, sputtermål, lagerbelegg og komponenter til elektronrør og lasere. Den lave varmeutvidelsen muliggjør isostatisk pressing, noe som begrenser kornveksten ved støpeprosesser med høy tetthet.

Pulvermaterialet til denne typen alumina kommer fra bauksitt, et aluminiumrikt leirlignende materiale som finnes overalt i naturen. Når det er utvunnet og bearbeidet gjennom en våtkjemisk, kaustisk utvaskingsprosess kalt Bayer-prosessen, blir det til pulveraluminiumoksid som egner seg til en rekke bruksområder.

Aluminiumoksid kan produseres ved hjelp av flere ulike produksjonsteknikker, blant annet enakset og isostatisk pressing, sprøytestøping og ekstrudering. Når de ferdige komponentene er formet, kan de etterbehandles ved hjelp av presisjonssliping/lapping/laserbearbeiding og andre prosesser.