氧化铝陶瓷是一种以氧化铝(Al2O3)为主体的陶瓷材料,用于厚膜集成电路。氧化铝陶瓷有较好的传导性、机械强度和耐高温性。需要注意的是需用超声波进行洗涤。氧化铝陶瓷是一种用途广泛的陶瓷,因为其优越的性能,在现代社会的应用已经越来越广泛,满足于日用和特殊性能的需要。
氧化铝陶瓷分为高纯型与普通型两种
高纯型氧化铝陶瓷系Al2O3含量在99.9%以上的陶瓷材料,由于其烧结温度高达1650—1990℃,透射波长为1~6μm,一般制成熔融玻璃以取代铂坩埚;利用其透光性及可耐碱金属腐蚀性用作钠灯管;在电子工业中可用作集成电路基板与高频绝缘材料。
普通型氧化铝陶瓷系按Al2O3含量不同分为99瓷、95瓷、90瓷、85瓷等品种,有时Al2O3含量在80%或75%者也划为普通氧化铝陶瓷系列。其中99氧化铝瓷材料用于制作高温坩埚、耐火炉管及特殊耐磨材料,如陶瓷轴承、陶瓷密封件及水阀片等;95氧化铝瓷主要用作耐腐蚀、耐磨部件;85瓷中由于常掺入部分滑石,提高了电性能与机械强度,可与钼、铌、钽等金属封接,有的用作电真空装置器件。
氧化铝陶瓷的性能参数 | |||||||||
材料 | 氧化铝Al2O3 | ||||||||
性能 | 单位 | 99.99% | 99.70% | 99.50% | 99% | 97% | 95% | ||
密度 | g/cm³ | 3.95 | 3.94 | 3.9 | 3.8 | 3.75 | 3.7 | ||
直线度 | ‰ | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | ||
硬度 | Mohs Scale | 9 | 9 | 9 | 9 | 8.9 | 8.8 | ||
吸水率 | % | ≤0.2 | ≤0.2 | ≤0.2 | ≤0.2 | ≤0.2 | ≤0.2 | ||
抗弯强度 | Mpa | 375 | 375 | 370 | 340 | 320 | 304 | ||
抗压强度 | Mpa | 2300 | 2300 | 2300 | 2210 | 2100 | 1910 | ||
最高使用温度 | ℃ | 1750 | 1750 | 1750 | 1700 | 1650 | 1500 | ||
℃ to 800℃) 热膨胀系数 | 10-6/℃ | 8 | 7.8 | 7.8 | 7.7 | 7.6 | 7.5 | ||
断裂韧性 | MPa *m1/2 | 4.4 | 4.3 | 4.3 | 4.2 | 4 | 3.8 | ||
介电强度 | AC-kv/mm | 9 | 8.7 | 8.7 | 8.7 | 8.5 | 8.3 | ||
介电损耗 | —— | < 0.0001 | < 0.0001 | < 0.0001 | 0.0001 | 0.0002 | 0.0002 | ||
介电常数 | 25º C@1MHz | 9.8 | 9.7 | 9.7 | 9.5 | 9.3 | 9.2 | ||
电阻系数 | Ω*mm2 /m | >1014 | >1014 | >1014 | >1014 | >1014 | >1014 | ||
热导率 | W/m·K | 30 | 30 | 30 | 29 | 27.5 | 25 |
氧化铝陶瓷的优势及应用
氧化铝陶瓷表面光洁(易清洁)、韧性好、耐撞击、硬度高、耐磨损、热导率低(隔热),一般不用在绝缘和耐高温方面。
氧化铝陶瓷广泛应用于机械、光纤、刀具、医疗、食品、化工、航天等行业领域。常见的产品有:密封配件、阀座、机械部件、高温电绝缘体、高压绝缘子、电子元件与基板、防弹装甲、轴承、耐磨或耐腐蚀内衬、半导体零件、激光腔、塔板、喷砂喷嘴、磨刀器、微波组件、无摩擦离合器、高温窑具等。
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