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氧化铝陶瓷的类型以及制作工艺
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氧化铝陶瓷是一种以氧化铝为主体的结构陶瓷,用以厚膜集成电路。氧化铝陶瓷有较好的传导性、冲击韧性和耐高温性。需注意要用超音波开展清洗。氧化铝陶瓷是一种用途广泛的瓷器,因为其优越的特性,在当代社会的运用已经越来越普遍,满足于日用和特殊性能的必须。

氧化铝陶瓷分成高纯型与通用型两种。

高纯型氧化铝陶瓷系Al2O3含量在99.9%以上结构陶瓷,因其煅烧温度达到1650—1990℃,散射波长为1~6μm,一般制成熔化玻璃以替代铂坩埚;利用其透光度及能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。

通用型氧化铝陶瓷系按Al2O3含量不同分成99瓷、95瓷、90瓷、85瓷等种类,有时Al2O3含量在80%或75%者也划归一般氧化铝陶瓷系列。其中99氧化铝瓷材料用于制作高温钳锅、防火炉管及独特耐磨材料,如陶瓷轴承、陶瓷密封件及水阀片等;95氧化铝瓷主要用作抗腐蚀、耐磨部件;85瓷中因为常掺加部分滑石,提升了电性能与冲击韧性,能与钼、铌、钽等金属封接,有些用作电真空装置器件。

加工工艺

粉体制取

将进厂的氧化铝粉依照不同的商品要求与不同成型工艺制取成粉体材料。粉体粒度在1μm下列,若制造高纯氧化铝陶瓷产品除氧化铝纯度在99.99%外,还需超细粉碎且使其粒径分布匀称。选用挤压成型或注入成型时,粉料中需引进粘结剂与可塑剂,一般为重量比在10-30%的热塑性塑料或树脂有机粘结剂是与氧化铝粉体在150-200温度下匀称混和,以利于成型操作。选用热压工艺成型的粉体原料则不需添加粘结剂。若采用半自动或自动式干压成型,对粉体有特殊的工艺标准,必须选用喷雾造粒法对粉体进行修复、使之展现球体状,以利于提升粉体流通性便于成型中自动填充模壁。此外,为减少粉料与模壁的磨擦,还需添加1~2%的润滑液,如硬脂酸,及粘结剂PVA。

欲干压成型时要对粉体喷雾造粒,其中引入聚乙烯醇做为粘结剂。上海某研究所开发一种水溶性石腊用作Al203喷雾造粒的粘结剂,在加温前提下有很好的流通性。喷雾造粒后的粉体需要具备流通性好、密度疏松,流动角磨擦温度低于30℃。颗粒级配比理想等条件,以获得较大素坯密度。

成型方式

氧化铝陶瓷产品成型方式有干压、灌浆、挤压、冷等静压、注入、流延、压合与热等静压成型等多种方式。近几年来国内外又开发出压滤成型、直接凝结注模成型、疑胶注成型、离心灌浆成型与固态随意成型等成型技术方法。不同的商品形状、规格、复杂造型与精度的商品必须不同的成型方式。

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