جيد جدًاالألومينا عالية النقاء هي مادة أساسية في مجالات مثل المعلومات الإلكترونية، والطاقة الجديدة، والتصنيع المتطور، والطب الحيوي. تكمن قيمته التطبيقية في التحكم الدقيق في النقاء وحجم الجسيمات والشكل البلوري والتشكل.
تحدد النقاء الحد الأعلى للأداء، ويحدد حجم الجسيمات التلبيد/التشتت/النشاط، ويحدد الهيكل البلوري الخصائص الوظيفية. مع تطور الجيل الخامس، وبطاريات الحالة الصلبة، وأشباه الموصلات من الجيل الثالث، والطب الحيوي، سيستمر الطلب على درجة 6N فائقة النقاء، والمقياس النانوي أحادي التشتت، والألومينا الكروية في النمو. تتناول هذه المقالة التطبيقات العملية لمسحوق الألومينا متناهية الصغر وعالي النقاء.
مقارنة الأداء الرئيسية لمسحوق الألوميناللإلكترونيات
| مقياس الأداء |
الألومينا القياسية |
الألومينا عالية النقاء |
ملاحظات / أهمية |
| درجة النقاء |
95-99% |
>99.99% | 4N/5N هو معيار الصناعة للدوائر المرحلية |
| الموصلية الحرارية (W/m⋅K) |
15−20 |
28−35 |
نقاء أعلى يضمن تبديد الحرارة بشكل أسرع |
| مقاومة الحجم (Ω⋅cm) |
10x12 |
> 10x14 |
حاسم لمنع التسرب في الدوائر الدقيقة |
| قوة العزل الكهربائي (كيلو فولت/مم) |
8−12 |
15−20 |
عزل الجهد العالي في طبقات الأغشية الرقيقة |
| فقدان العزل الكهربائي (tanδtanδ) |
∼0.002 |
<0.0001 |
ضروري لفقدان الإشارة المنخفضة في تطبيقات 5G/RF |
| متوسط حجم الجسيمات (D50D50، ميكرومتر) |
1−50 (متغير) |
0.2−2.0 (التحكم) |
يعد التوحيد أمرًا أساسيًا لحشوات EMC عالية الكثافة |
| محتوى الشوائب (Na،Fe،Si) |
> 500 جزء في المليون |
<10 جزء في المليون |
الأيونات المنخفضة تمنع تآكل الدائرة وفشلها |
أولاً، الإلكترونيات وأشباه الموصلات: المواد الأساسية للعزل وتبديد الحرارة والتعبئة والتغليف
1. الدوائر المتكاملة (IC) وتغليف أشباه الموصلات
① غلاف التغليف/الركيزة الخزفية
تتميز الركيزة المصنوعة من α - Al ₂ O3 عالي النقاء بنسبة 99.99% بثبات عازل ثابت (~10)، وخسارة منخفضة للغاية (tan δ<0.0001)، وموصلية حرارية عالية (~30 واط/(م · كلفن)) وجهد يتحمل العزل> 10 كيلو فولت/مم. يتم استخدامه كركيزة وحزمة مانعة للتسرب للرقائق وأجهزة الطاقة عالية التردد/عالية السرعة، مما يحل مشاكل تبديد الحرارة والعزل الكهربائي.
② حشو مادة الختم البلاستيكية الإيبوكسي (EMC).
يزيد راتينج الإيبوكسي المملوء بـ Al2O3 عالي النقاء من درجة دون الميكرونية من التوصيل الحراري لمواد التغليف إلى 5-6 واط/(م · كلفن) مع الحفاظ على فقدان منخفض للعزل الكهربائي، مما يجعله مناسبًا للرقائق عالية الطاقة مثل محطات قاعدة 5G وإلكترونيات السيارات.
المؤشرات الرئيسية: النقاء ≥ 99.99%، حجم الجسيمات 0.3-0.5 ميكرومتر، كروية عالية، شوائب Na/Fe/Si <10 جزء في المليون.
2. LED والالكترونيات الضوئية
① ركيزة الياقوت (بلورة أحادية Al2O3)
درجة 5N (99.999%) عالية النقاء Al2O3 هي المادة الخام الوحيدة لنمو البلورات، ويمكن أن تسبب الشوائب عيوبًا شبكية وتقلل من كفاءة الإضاءة؛ يستخدم لـ LED epitaxy، وكريستال الليزر (YAG)، والنوافذ البصرية، بنفاذية> 85%.
② الركيزة تبديد الحرارة السيراميك LED
الموصلية الحرارية العالية سيراميك Al2O3 يحل محل الركائز المعدنية، مما يوفر العزل ومقاومة درجات الحرارة العالية وعدم وجود تداخل كهرومغناطيسي، مما يعزز عمر مصابيح LED عالية الطاقة.
3. أجهزة 5G/RF
① المرشحات السيراميكية/الرنانات العازلة
ينظم Al2O3 متناهية الصغر عالي النقاء ثابت العزل الكهربائي ومعامل درجة الحرارة، ويستخدم في المحطات الأساسية والواجهة الأمامية للترددات اللاسلكية للهاتف المحمول لتحقيق تصفية الإشارة واستقرار التردد.
ثانيًا، السيراميك المتقدم: الهيكل/الوظيفة المتكاملة
1. السيراميك الإنشائي (مقاوم للاهتراء/مقاوم لدرجات الحرارة العالية/عالي القوة)
① مكونات مقاومة للتآكل
حلقات الختم الميكانيكية، المحامل، أجزاء السيراميك النسيجية، بطانات صمام المضخة، الصلابة 18-25 جيجا باسكال، مقاومة التآكل 2-5 أضعاف السيراميك العادي.
② أدوات القطع
أدوات قطع السيراميك القائمة على أكسيد الألومنيوم (مع إضافة TiC/ZrO2)، تستخدم للقطع عالي السرعة للفولاذ المروي والحديد الزهر، مع صلابة حمراء جيدة (الحفاظ على الصلابة عند 1000 درجة مئوية).
③ مادة بوتقة/مقاومة للحرارة العالية
يتم استخدام بوتقة Al2O3 عالية النقاء لنمو بلورات الياقوت، وصهر الأتربة النادرة، والأفران البلورية المفردة لأشباه الموصلات. يمكنها تحمل درجات الحرارة العالية التي تصل إلى 2000 درجة مئوية ولا تلوث المصهور.
2. السيراميك الوظيفي
① السيراميك الشفاف
يتم تحضير Al2O3 متناهية الصغر عالي النقاء عن طريق الضغط الساخن/التلبيد بالفراغ لإنتاج درع شفاف، وأنابيب مصابيح الصوديوم عالية الضغط، ونوافذ ليزر بنفاذية تزيد عن 80%.
② السيراميك الحيوي
يتم استخدام Al2O3 المسامي عالي النقاء (المسامية 70-80%) في زراعة العظام والمفاصل والأسنان الاصطناعية، مع توافق حيوي جيد وقوة عالية ومقاومة التآكل وزيادة بنسبة 120% في معدل تكاثر الخلايا العظمية.
يمكن أيضًا تطبيق مسحوق أكسيد الألومنيوم على البطاريات والمواد المركبة والطلاءات الخاصة. سيناريوهات تطبيق مسحوق الألومينا واسعة جدًا، وأدائه الممتاز محبوب من قبل العديد من الشركات المصنعة.
SAT NANO هو أفضل مورد لمسحوق أكسيد الألومنيوم في الصين، يمكننا تقديم جسيمات النانو والجسيمات الدقيقة، إذا كان لديك أي استفسار، فلا تتردد في الاتصال بنا على sales03@satnano.com
