Bien qu'il existe de nombreuses variétés de nouveaux matériaux céramiques, ils peuvent être grossièrement divisés en trois catégories selon leurs fonctions et leurs utilisations : les céramiques fonctionnelles (également connues sous le nom de céramiques électroniques), les céramiques structurelles (également connues sous le nom de céramiques techniques) et les céramiques biologiques. Elles peuvent être divisées en céramiques d'oxyde, céramiques de nitrure, céramiques de borure, céramiques de carbure et cermets en fonction de leurs différentes caractéristiques. matières premières utilisés. Parmi elles, la céramique d'alumine est très importante, et sa matière première est l'alumine. Poudre d'α-alumine de différentes spécifications.
L'alumine alpha a été largement utilisée dans la production de divers nouveaux matériaux céramiques en raison de sa résistance élevée, de sa grande dureté, de sa résistance aux températures élevées, de sa résistance à l'abrasion et d'une série d'excellentes propriétés. Elle est non seulement utilisée comme matière première en poudre pour les céramiques d'alumine avancées telles que les substrats de circuits intégrés, les pierres précieuses artificielles, les outils de coupe, les os artificiels, etc., mais aussi comme supports de phosphore, matériaux réfractaires avancés et matériaux abrasifs spéciaux. Avec le développement de la science et de la technologie modernes, les domaines d'application de l'α-alumine s'étendent rapidement, la demande du marché augmente également et les perspectives sont très vastes.
Application de l'αlpha-alumine dans les céramiques fonctionnelles
Les céramiques fonctionnelles sont des céramiques avancées qui utilisent leurs propriétés électriques, magnétiques, acoustiques, optiques, thermiques et autres ou leurs effets de couplage pour atteindre une certaine fonction d'utilisation. Elles possèdent des propriétés isolantes, diélectriques, piézoélectriques, pyroélectriques et semi-conductrices. La conductivité ionique, la supraconductivité et de nombreuses autres propriétés électriques leur confèrent un large éventail de fonctions et d'utilisations. À l'heure actuelle, les applications pratiques à grande échelle sont principalement les céramiques isolantes pour les substrats et les emballages de circuits intégrés, les céramiques isolantes pour bougies d'allumage automobiles, les céramiques diélectriques pour condensateurs largement utilisées dans les téléviseurs et les magnétoscopes, les céramiques piézoélectriques à des fins diverses et divers capteurs. Les céramiques sensibles sont également utilisées dans les lampes à sodium haute pression, etc.
1. Céramique isolante pour bougies d'allumage
La céramique isolante pour bougies d'allumage est actuellement la plus grande application de la céramique dans les moteurs. L'alumine ayant d'excellentes propriétés d'isolation électrique, de résistance mécanique élevée, de résistance aux tensions élevées et aux chocs thermiques, les bougies d'allumage isolées à l'alumine sont largement utilisées dans le monde. L'alpha-alumine utilisée pour les bougies d'allumage est une poudre ordinaire de monoxyde d'aluminium alpha à faible teneur en sodium, dans laquelle la teneur en oxyde de sodium est ≤0,05%, et la taille moyenne des particules est de 325 mesh.
2. Substrats et matériaux d'emballage pour circuits intégrés
Les céramiques utilisées comme substrats et matériaux d'emballage sont supérieures aux plastiques dans les domaines suivants : résistance élevée à l'isolation, résistance élevée aux produits chimiques, étanchéité élevée, prévention du passage de l'humidité, absence de réactivité et absence de pollution du silicium semi-conducteur ultra-pur.
Les propriétés de l'α-alumine requises pour les substrats de circuits intégrés et les matériaux d'emballage sont le coefficient de dilatation thermique 7,0×10-6/℃, la conductivité thermique 20-30W/K-m (température ambiante), la constante diélectrique 9-12 (IMHz), la perte diélectrique 3~10-4(IMHz), la résistivité volumique>1012-1014Ω-cm (température ambiante).
Avec les performances et l'intégration élevées des circuits intégrés, les exigences en matière de substrats et de matériaux d'emballage sont de plus en plus strictes :
-L'augmentation de la chaleur générée par la puce nécessite une conductivité thermique plus élevée.
-Lorsque les composants arithmétiques augmentent en vitesse, une faible constante diélectrique est nécessaire.
-Le coefficient de dilatation thermique doit être proche de celui du silicium. L'α-alumine doit donc répondre à des exigences plus élevées, c'est-à-dire qu'elle doit évoluer vers une pureté et une finesse élevées.
3. Tube lumineux au sodium haute pression
Les céramiques fines fabriquées à partir d'alumine ultrafine de haute pureté comme matière première présentent les caractéristiques suivantes : résistance aux températures élevées, résistance à la corrosion, bonne isolation et grande solidité. Il s'agit d'un excellent matériau céramique optique. Il s'agit d'un polycristal transparent composé d'alumine de haute pureté et d'une petite quantité de magnésie, d'oxyde de lanthane ou d'oxyde d'iridium, ainsi que d'autres additifs, et il est fabriqué par frittage sous atmosphère et par frittage par pressage à chaud. Il peut résister à la corrosion de la vapeur de sodium à haute température et peut être utilisé comme lampe électroluminescente à sodium à haute pression. Son efficacité d'éclairage est élevée.
Application de l'α-alumine dans les céramiques structurales
Application de l'α-Alumine dans les biocéramiques
En tant que matériaux biomédicaux inorganiques, les matériaux biocéramiques n'ont pas d'effets toxiques ou secondaires par rapport aux matériaux métalliques et aux matériaux polymères et présentent une bonne biocompatibilité et une bonne résistance à la corrosion avec les tissus biologiques. Les gens leur accordent de plus en plus d'attention. La recherche et l'application clinique des matériaux céramiques sont passées du remplacement et de l'obturation à court terme à la plantation permanente et ferme, des matériaux biologiquement inertes aux matériaux biologiquement actifs et aux matériaux composites multiphases.
Ces dernières années, les céramiques poreuses d'alumine ont été utilisées pour fabriquer des articulations squelettiques artificielles, des articulations de genou artificielles, des têtes fémorales artificielles, d'autres os artificiels, des racines dentaires artificielles et des os en raison de leur résistance chimique, de leur résistance à l'usure, de leur stabilité à haute température et de leurs propriétés thermoélectriques. Fixation de vis et réparation de la cornée, etc. La méthode de contrôle de la taille des pores lors de la préparation des céramiques poreuses d'alumine consiste à mélanger des particules d'alumine de différentes tailles, à faire mousser les particules et à les sécher par pulvérisation. La plaque d'aluminium peut également être anodisée pour produire des pores microporeux orientés à l'échelle nanométrique.
Par rapport à la méthode ci-dessus, la méthode sol-gel permet de mieux contrôler la distribution de la taille des pores, la transition de phase, la pureté et la microstructure des céramiques poreuses d'alumine. Le processus de préparation des céramiques poreuses d'alumine par la méthode sol-gel est le suivant : la poudre d'aluminium est hydrolysée dans une solution de chlorure d'aluminium pour obtenir un sol d'aluminium, l'agent porogène est directement mélangé au sol d'aluminium, et le produit est formé et cuit.
Vous pouvez voir nos autres produits
