Ultra jemnévysoce čistý oxid hlinitý je základním materiálem v oblastech, jako jsou elektronické informace, nová energie, špičková výroba a biomedicína. Jeho aplikační hodnota spočívá v přesné kontrole čistoty, velikosti částic, krystalické formy a morfologie.
Čistota určuje horní mez výkonu, velikost částic určuje slinování/disperzi/aktivitu a krystalová struktura určuje funkční charakteristiky. S rozvojem 5G, polovodičových baterií, polovodičů třetí generace a biomedicíny bude nadále růst poptávka po ultravysoké čistotě 6N, monodisperzní nanoměřítku a sférickém oxidu hlinitém. Tento článek pojednává o praktických aplikacích ultrajemného a vysoce čistého prášku oxidu hlinitého.
Klíčové srovnání výkonuPrášek z oxidu hlinitéhopro elektroniku
| Metrika výkonu |
Standardní Alumina |
Vysoce čistý oxid hlinitý |
Poznámky / Význam |
| Stupeň čistoty |
95–99 % |
>99,99 % | 4N/5N je průmyslový standard pro integrované obvody |
| Tepelná vodivost (W/m⋅K) |
15-20 |
28–35 |
Vyšší čistota zajišťuje rychlejší odvod tepla |
| Objemový odpor (Ω⋅cm) |
10x12 |
>10x14 |
Důležité pro zabránění úniku v mikroobvodech |
| Dielektrická pevnost (kV/mm) |
8–12 |
15-20 |
Vysokonapěťová izolace v tenkých vrstvách |
| Dielektrická ztráta (tanδtanδ) |
∼0,002 |
<0,0001 |
Nezbytné pro nízkou ztrátu signálu v aplikacích 5G/RF |
| Průměrná velikost částic (D50D50, μmμm) |
1–50 (proměnná) |
0,2–2,0 (řízené) |
Pro plniva EMC s vysokou hustotou je klíčová jednotnost |
| Obsah nečistot (Na, Fe, Si) |
>500 ppm |
<10 ppm |
Nízký obsah iontů zabraňuje korozi a selhání obvodu |
Za prvé、 Elektronika a polovodiče: Základní materiály pro izolaci, odvod tepla a balení
1. Balení integrovaných obvodů (IC) a polovodičů
① Keramický substrát/obal
Substrát vyrobený z 99,99% vysoce čistého α - Al ₂ O3 má stabilní dielektrickou konstantu (~10), extrémně nízké ztráty (tan δ<0,0001), vysokou tepelnou vodivost (~30 W/(m · K)) a izolační izolační napětí >10 kV/mm. Používá se jako substrát a těsnící obal pro vysokofrekvenční/vysokorychlostní čipy a výkonová zařízení, řešící problémy s odvodem tepla a elektrickou izolací.
② Výplň z epoxidového plastového těsnicího materiálu (EMC).
Vysoce čistá epoxidová pryskyřice Al2O3 plněná submikronovou třídou zvyšuje tepelnou vodivost obalového materiálu na 5-6 W/(m · K) při zachování nízké dielektrické ztráty, díky čemuž je vhodná pro vysoce výkonné čipy, jako jsou základnové stanice 5G a automobilová elektronika.
Klíčové ukazatele: čistota ≥ 99,99 %, velikost částic 0,3-0,5 μm, vysoká sféricita, nečistoty Na/Fe/Si<10ppm.
2. LED a optoelektronika
① Safírový substrát (Al2O3 monokrystal)
Vysoce čistý Al2O3 třídy 5N (99,999 %) je jedinou surovinou pro růst krystalů a nečistoty mohou způsobit poruchy mřížky a snížit světelnou účinnost; Používá se pro epitaxi LED, laserový krystal (YAG), optická okna, s propustností > 85 %.
② LED keramický substrát pro odvod tepla
Keramika Al2O3 s vysokou tepelnou vodivostí nahrazuje kovové substráty, poskytuje izolaci, odolnost vůči vysokým teplotám a žádné elektromagnetické rušení, čímž prodlužuje životnost vysoce výkonných LED.
3. Zařízení 5G/RF
① Keramické filtry/dielektrické rezonátory
Vysoce čistý ultrajemný Al2O3 reguluje dielektrickou konstantu a teplotní koeficient, používaný v základnových stanicích a RF front-endech mobilních telefonů k dosažení filtrování signálu a frekvenční stability.
Za druhé, Pokročilá keramika: Integrovaná struktura/funkce
1. Strukturní keramika (odolná proti opotřebení/odolná vysokým teplotám/vysoká pevnost)
① Součásti odolné proti opotřebení
Mechanické těsnicí kroužky, ložiska, textilní keramické díly, vložky ventilů čerpadla, tvrdost 18-25 GPa, odolnost proti opotřebení 2-5krát větší než u běžné keramiky.
② Řezné nástroje
Keramické řezné nástroje na bázi oxidu hlinitého (s přídavkem TiC/ZrO2), používané pro vysokorychlostní řezání kalené oceli a litiny, s dobrou červenou tvrdostí (udržování tvrdosti při 1000 ℃).
③ Kelímek / žáruvzdorný materiál s vysokou teplotou
Kelímek Al2O3 vysoké čistoty se používá pro růst safírových krystalů, tavení vzácných zemin a polovodičové monokrystalové pece. Odolává vysokým teplotám 2000 ℃ a nekontaminuje taveninu.
2. Funkční keramika
① Průhledná keramika
Vysoce čistý ultrajemný Al2O3 se připravuje lisováním za tepla/vakuovým slinováním za vzniku průhledného pancíře, trubic vysokotlakých sodíkových výbojek a laserových oken s propustností > 80 %.
② Biokeramika
Porézní vysoce čistý Al2O3 (poréznost 70-80 %) se používá pro umělé kostní, kloubní a zubní implantáty s dobrou biokompatibilitou, vysokou pevností, odolností proti opotřebení a 120% zvýšením rychlosti proliferace osteoblastů.
Prášek oxidu hlinitého lze také aplikovat na baterie, kompozitní materiály a speciální povlaky. Aplikační scénáře práškového oxidu hlinitého jsou velmi široké a jeho vynikající výkon je oblíbený u mnoha výrobců.
SAT NANO je nejlepším dodavatelem prášku oxidu hlinitého v Číně, můžeme nabídnout nanočástice a mikročástice, pokud máte jakýkoli dotaz, neváhejte nás kontaktovat na adrese sales03@satnano.com
