Primjena α-alumine u novimaluminijska keramika
Iako postoji mnogo vrsta novih keramičkih materijala, oni se mogu grubo podijeliti u tri kategorije prema njihovim funkcijama i upotrebi: funkcionalna keramika (poznata i kao elektronska keramika), strukturna keramika (poznata i kao inženjerska keramika) i biokeramika. Prema različitim korištenim sirovinama, mogu se podijeliti na oksidnu keramiku, nitridnu keramiku, boridnu keramiku, karbidnu keramiku i metalnu keramiku. Među njima, aluminijska keramika je vrlo važna, a njena sirovina je prah α-alumine različitih specifikacija.
α-alumina se široko koristi u proizvodnji raznih novih keramičkih materijala zbog svoje visoke čvrstoće, visoke tvrdoće, otpornosti na visoke temperature, otpornosti na habanje i drugih odličnih svojstava. Ne samo da je praškasta sirovina za naprednu aluminu kao što su podloge za integrirana kola, umjetno drago kamenje, alati za rezanje, umjetne kosti itd., već se može koristiti i kao nosač fosfora, napredni vatrostalni materijali, specijalni materijali za brušenje itd. Razvojem moderne nauke i tehnologije, područje primjene α-alumine se brzo širi, a potražnja na tržištu također raste, a njeni izgledi su vrlo široki.
Primjena α-alumine u funkcionalnoj keramici
Funkcionalna keramikaOdnose se na naprednu keramiku koja koristi svoja električna, magnetska, akustična, optička, termička i druga svojstva ili efekte spajanja kako bi postigla određenu funkciju. Imaju višestruka električna svojstva kao što su izolacija, dielektrična, piezoelektrična, termoelektrična, poluprovodnička, ionska provodljivost i supravodljivost, tako da imaju mnogo funkcija i izuzetno široku primjenu. Trenutno su glavne koje su se uveliko praktično koristile izolacijska keramika za podloge i pakovanje integriranih kola, izolacijska keramika za automobilske svjećice, dielektrična keramika za kondenzatore koja se široko koristi u televizorima i video rekorderima, piezoelektrična keramika s višestrukom namjenom i osjetljiva keramika za različite senzore. Osim toga, koriste se i za visokotlačne natrijeve cijevi koje emitiraju svjetlost.
1. Izolacijska keramika za svjećice
Keramika za izolaciju svjećica trenutno je jedina najveća primjena keramike u motorima. Budući da aluminijev oksid ima odličnu električnu izolaciju, visoku mehaničku čvrstoću, otpornost na visoki pritisak i otpornost na termičke udare, izolacijske svjećice od aluminijevog oksida se široko koriste u svijetu. Zahtjevi za α-aluminijev oksid za svjećice su obični mikroprahovi α-alumine s niskim sadržajem natrija, u kojima je sadržaj natrijevog oksida ≤0,05%, a prosječna veličina čestica je 325 mesh.
2. Supstrati integriranih kola i materijali za pakovanje
Keramika koja se koristi kao supstratni materijali i materijali za pakovanje superiornija je od plastike u sljedećim aspektima: visoka otpornost na izolaciju, visoka otpornost na hemijsku koroziju, visoko brtvljenje, sprječavanje prodiranja vlage, nedostatak reaktivnosti i odsustvo zagađenja u odnosu na ultra-čisti poluprovodnički silicijum. Svojstva α-alumine potrebne za supstrate integriranih kola i materijale za pakovanje su: koeficijent termičkog širenja 7,0×10-6/℃, toplotna provodljivost 20-30 W/K·m (sobna temperatura), dielektrična konstanta 9-12 (IMMHz), dielektrični gubici 3~10-4 (IMMHz), zapreminska otpornost >1012-1014Ω·cm (sobna temperatura).
S visokim performansama i visokom integracijom integriranih kola, postavljaju se strožiji zahtjevi za podloge i materijale za pakovanje:
Kako se povećava generiranje topline čipa, potrebna je veća toplinska provodljivost.
Zbog velike brzine računarskog elementa, potrebna je niska dielektrična konstanta.
Koeficijent termičkog širenja mora biti blizu silicija. To postavlja veće zahtjeve na α-aluminu, odnosno razvija se u smjeru visoke čistoće i finoće.
3. Visokotlačna natrijeva lampa koja emitira svjetlost
Fina keramikaNapravljeni od visokočistog ultrafinog aluminijevog oksida kao sirovine imaju karakteristike otpornosti na visoke temperature, otpornosti na koroziju, dobre izolacije, visoke čvrstoće itd., te su odličan optički keramički materijal. Prozirni polikristalni materijal napravljen od visokočistog aluminijevog oksida s malom količinom aditiva magnezijevog oksida, iridij oksida ili iridij oksida, a napravljen atmosferskim sinterovanjem i vrućim presovanjem sinterovanja, može izdržati koroziju natrijumove pare na visokim temperaturama i može se koristiti kao visokotlačne natrijumske lampe koje emituju svjetlost s visokom efikasnošću osvjetljenja.
Primjena α-alumine u konstrukcijskoj keramici
Kao neorganski biomedicinski materijali, biokeramički materijali nemaju toksičnih nuspojava u poređenju sa metalnim i polimernim materijalima, te imaju dobru biokompatibilnost i otpornost na koroziju s biološkim tkivima. Ljudi ih sve više cijene. Istraživanje i klinička primjena biokeramičkih materijala razvili su se od kratkotrajne zamjene i punjenja do trajne i čvrste implantacije, te od biološki inertnih materijala do biološki aktivnih materijala i višefaznih kompozitnih materijala.
Posljednjih godina, poroznealuminijska keramikaKoriste se za izradu umjetnih skeletnih zglobova, umjetnih koljenskih zglobova, umjetnih glava butnih kostiju, drugih umjetnih kostiju, umjetnih korijena zuba, vijaka za fiksaciju kostiju i popravke rožnjače zbog svoje otpornosti na hemijsku koroziju, otpornosti na habanje, dobre stabilnosti na visokim temperaturama i termoelektričnih svojstava. Metoda za kontrolu veličine pora tokom pripreme porozne aluminijske keramike je miješanje čestica aluminijskog oksida različitih veličina čestica, impregnacija pjenom i sušenje čestica raspršivanjem. Aluminijske ploče se također mogu anodizirati kako bi se dobile usmjerene nano-skalne mikroporozne pore tipa kanala.