Paggamit ng α-alumina sa mga bagongmga seramikong alumina
Bagama't maraming uri ng mga bagong materyales na seramiko, maaari silang hatiin sa tatlong kategorya ayon sa kanilang mga tungkulin at gamit: mga functional ceramics (kilala rin bilang electronic ceramics), structural ceramics (kilala rin bilang engineering ceramics) at bioceramics. Ayon sa iba't ibang sangkap ng hilaw na materyal na ginamit, maaari silang hatiin sa oxide ceramics, nitride ceramics, boride ceramics, carbide ceramics at metal ceramics. Kabilang sa mga ito, ang mga alumina ceramics ay napakahalaga, at ang hilaw na materyal nito ay α-alumina powder na may iba't ibang espesipikasyon.
Ang α-alumina ay malawakang ginagamit sa produksyon ng iba't ibang bagong materyales na seramiko dahil sa mataas na lakas, katigasan, resistensya sa mataas na temperatura, resistensya sa pagkasira, at iba pang mahusay na katangian nito. Hindi lamang ito pulbos na hilaw na materyal para sa mga advanced na alumina ceramics tulad ng integrated circuit substrates, artipisyal na hiyas, mga kagamitan sa pagputol, artipisyal na buto, atbp., kundi maaari ring gamitin bilang phosphor carrier, advanced refractory materials, special grinding materials, atbp. Kasabay ng pag-unlad ng modernong agham at teknolohiya, mabilis na lumalawak ang larangan ng aplikasyon ng α-alumina, at tumataas din ang demand sa merkado, at napakalawak ng mga prospect nito.
Aplikasyon ng α-alumina sa mga functional ceramics
Mga keramika na gumaganaTumutukoy sa mga advanced na keramika na gumagamit ng kanilang mga katangiang elektrikal, magnetiko, acoustic, optikal, thermal at iba pa o mga epekto ng kanilang pagkabit upang makamit ang isang partikular na tungkulin. Mayroon silang maraming katangiang elektrikal tulad ng insulasyon, dielectric, piezoelectric, thermoelectric, semiconductor, ion conductivity at superconductivity, kaya marami silang tungkulin at napakalawak na aplikasyon. Sa kasalukuyan, ang mga pangunahing ginagamit sa malawakang paggamit ay ang mga insulating ceramics para sa integrated circuit substrates at packaging, mga automotive spark plug insulating ceramics, mga capacitor dielectric ceramics na malawakang ginagamit sa mga telebisyon at video recorder, mga piezoelectric ceramics na may maraming gamit at mga sensitibong ceramics para sa iba't ibang sensor. Bukod pa rito, ginagamit din ang mga ito para sa mga high-pressure sodium lamp light-emitting tubes.
1. Mga seramikong insulating plug
Ang mga ceramic na may insulasyon ng spark plug ang kasalukuyang tanging pinakamalaking aplikasyon ng mga ceramic sa mga makina. Dahil ang alumina ay may mahusay na electrical insulation, mataas na mekanikal na lakas, mataas na resistensya sa presyon at thermal shock resistance, ang mga spark plug na may insulasyon ng alumina ay malawakang ginagamit sa mundo. Ang mga kinakailangan para sa α-alumina para sa mga spark plug ay mga ordinaryong low-sodium α-alumina micropowder, kung saan ang nilalaman ng sodium oxide ay ≤0.05% at ang average na laki ng particle ay 325 mesh.
2. Mga substrate at materyales sa packaging ng integrated circuit
Ang mga seramikong ginagamit bilang mga materyales sa substrate at mga materyales sa pagbabalot ay nakahihigit sa mga plastik sa mga sumusunod na aspeto: mataas na resistensya sa pagkakabukod, mataas na resistensya sa kalawang ng kemikal, mataas na pagbubuklod, pagpigil sa pagtagos ng kahalumigmigan, walang reaktibiti, at walang polusyon sa ultra-pure semiconductor silicon. Ang mga katangian ng α-alumina na kinakailangan para sa mga substrate ng integrated circuit at mga materyales sa pagbabalot ay: thermal expansion coefficient 7.0×10-6/℃, thermal conductivity 20-30W/K·m (temperatura ng silid), dielectric constant 9-12 (IMHz), dielectric loss 3~10-4 (IMHz), volume resistivity>1012-1014Ω·cm (temperatura ng silid).
Dahil sa mataas na pagganap at mataas na integrasyon ng mga integrated circuit, mas mahigpit na mga kinakailangan ang inilalatag para sa mga substrate at mga materyales sa packaging:
Habang tumataas ang init na nalilikha ng chip, kinakailangan ang mas mataas na thermal conductivity.
Dahil sa mataas na bilis ng computing element, kinakailangan ang mababang dielectric constant.
Ang thermal expansion coefficient ay kinakailangang malapit sa silicon. Naglalagay ito ng mas mataas na mga kinakailangan sa α-alumina, ibig sabihin, nabubuo ito sa direksyon ng mataas na kadalisayan at pino.
3. Ilaw na naglalabas ng liwanag na may mataas na presyon ng sodium
Mga pinong seramikoAng transparent na polycrystalline na gawa sa mataas na kadalisayan na alumina bilang mga hilaw na materyales ay may mga katangian ng mataas na temperaturang resistensya, kalawang, mahusay na pagkakabukod, mataas na lakas, atbp., at isang mahusay na optical ceramic material. Ang transparent na polycrystalline na gawa sa mataas na kadalisayan na alumina na may kaunting magnesium oxide, iridium oxide o iridium oxide additives, at ginawa sa pamamagitan ng atmosphere sintering at hot pressing sintering, ay kayang tiisin ang kalawang ng mataas na temperaturang sodium vapor at maaaring gamitin bilang mga high-pressure sodium light-emitting lamp na may mataas na kahusayan sa pag-iilaw.
Aplikasyon ng α-alumina sa mga istrukturang seramiko
Bilang mga inorganikong biomedikal na materyales, ang mga bioceramic na materyales ay walang nakalalasong epekto kumpara sa mga metal na materyales at polymer na materyales, at may mahusay na biocompatibility at resistensya sa kalawang sa mga biological na tisyu. Ang mga ito ay lalong pinahahalagahan ng mga tao. Ang pananaliksik at klinikal na aplikasyon ng mga bioceramic na materyales ay umunlad mula sa panandaliang pagpapalit at pagpuno patungo sa permanente at matatag na pagtatanim, at mula sa mga biological inert na materyales patungo sa mga biologically active na materyales at multiphase composite na materyales.
Sa mga nakaraang taon, ang mga butas-butasmga seramikong aluminaay ginamit upang gumawa ng mga artipisyal na kasukasuan ng kalansay, artipisyal na kasukasuan ng tuhod, artipisyal na mga ulo ng femur, iba pang artipisyal na buto, artipisyal na mga ugat ng ngipin, mga turnilyo sa pag-aayos ng buto, at mga pagkukumpuni ng kornea dahil sa kanilang resistensya sa kemikal na kalawang, resistensya sa pagkasira, mahusay na katatagan sa mataas na temperatura, at mga katangiang thermoelectric. Ang paraan para makontrol ang laki ng butas sa panahon ng paghahanda ng mga porous alumina ceramics ay ang paghahalo ng mga particle ng alumina na may iba't ibang laki ng particle, pagpapabinhi ng foam, at pagpapatuyo ng mga particle gamit ang spray. Maaari ring i-anodize ang mga aluminum plate upang makagawa ng mga directional nano-scale microporous channel-type na mga butas.