Application de l'alumine α dans les nouveauxcéramiques d'alumine
Bien qu'il existe de nombreuses variétés de nouveaux matériaux céramiques, on peut les diviser en trois catégories selon leurs fonctions et leurs utilisations : les céramiques fonctionnelles (également appelées céramiques électroniques), les céramiques structurales (également appelées céramiques techniques) et les biocéramiques. Selon les différentes matières premières utilisées, on distingue les céramiques à base d'oxyde, les céramiques à base de nitrure, les céramiques à base de borure, les céramiques à base de carbure et les céramiques métalliques. Parmi elles, la céramique d'alumine est très importante, et sa matière première est la poudre d'alumine α de diverses spécifications.
L'alumine α est largement utilisée dans la production de divers nouveaux matériaux céramiques grâce à sa résistance élevée, sa dureté élevée, sa résistance aux hautes températures et à l'usure, ainsi que d'autres excellentes propriétés. Elle constitue non seulement une 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 peut également être utilisée comme support de phosphore, matériaux réfractaires avancés, matériaux de broyage spéciaux, etc. Avec le développement des sciences et technologies modernes, le champ d'application de l'alumine α s'étend rapidement, la demande du marché augmente également et ses perspectives sont très vastes.
Application de l'alumine α dans les céramiques fonctionnelles
Céramiques fonctionnellesLes céramiques avancées utilisent leurs propriétés électriques, magnétiques, acoustiques, optiques, thermiques et autres, ou leurs effets de couplage, pour réaliser une fonction spécifique. Elles possèdent de multiples propriétés électriques, telles qu'isolant, diélectrique, piézoélectrique, thermoélectrique, semi-conducteur, conductivité ionique et supraconductrice, ce qui leur confère de nombreuses fonctions et des applications extrêmement variées. Actuellement, les principales céramiques utilisées à grande échelle sont les céramiques isolantes pour substrats et boîtiers 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 polyvalentes et les céramiques sensibles pour divers capteurs. Elles sont également utilisées dans les tubes électroluminescents des lampes à vapeur de sodium haute pression.
1. Céramique isolante pour bougies d'allumage
Les céramiques isolantes pour bougies d'allumage constituent actuellement la principale application de la céramique dans les moteurs. Grâce à son excellente isolation électrique, sa résistance mécanique élevée, sa résistance aux pressions élevées et sa résistance aux chocs thermiques, l'alumine isolante pour bougies d'allumage est largement utilisée dans le monde. L'alumine α pour bougies d'allumage requiert des micropoudres d'alumine α ordinaires à faible teneur en sodium, dont la teneur en oxyde de sodium est ≤ 0,05 % et la granulométrie moyenne est de 325 mesh.
2. Substrats de circuits intégrés et matériaux d'emballage
Les céramiques utilisées comme substrats et matériaux d'emballage sont supérieures aux plastiques sur les plans suivants : haute résistance à l'isolation, haute résistance à la corrosion chimique, haute étanchéité, protection contre la pénétration de l'humidité, absence de réactivité et absence de pollution du silicium semi-conducteur ultra-pur. Les propriétés de l'alumine α requises pour les substrats de circuits intégrés et les matériaux d'emballage sont les suivantes : coefficient de dilatation thermique de 7,0 × 10-6/℃, conductivité thermique de 20 à 30 W/K·m (température ambiante), constante diélectrique de 9 à 12 MHz, pertes diélectriques de 3 à 10-4 MHz, résistivité volumique > 1012 à 1014 Ω·cm (température ambiante).
Avec les hautes performances et la forte intégration des circuits intégrés, des exigences plus strictes sont imposées aux substrats et aux matériaux d'emballage :
À mesure que la génération de chaleur de la puce augmente, une conductivité thermique plus élevée est requise.
Avec la vitesse élevée de l'élément de calcul, une faible constante diélectrique est requise.
Le coefficient de dilatation thermique doit être proche de celui du silicium. Cela impose des exigences plus élevées à l'alumine α, qui doit évoluer vers une pureté et une finesse élevées.
3. Lampe électroluminescente au sodium haute pression
Céramiques finesFabriqués à partir d'alumine ultrafine de haute pureté, ils présentent les caractéristiques suivantes : résistance aux hautes températures, résistance à la corrosion, bonne isolation, haute résistance mécanique, etc., et constituent un excellent matériau céramique optique. Les polycristallins transparents, fabriqués à partir d'alumine de haute pureté, additionnés d'une faible quantité d'oxyde de magnésium, d'oxyde d'iridium ou d'autres additifs, et obtenus par frittage sous atmosphère et par pressage à chaud, résistent à la corrosion par la vapeur de sodium à haute température et peuvent être utilisés comme lampes électroluminescentes au sodium haute pression avec un rendement lumineux élevé.
Application de l'alumine α dans les céramiques structurales
En tant que matériaux biomédicaux inorganiques, les matériaux biocéramiques ne présentent aucun effet secondaire toxique par rapport aux métaux et aux polymères, et présentent une bonne biocompatibilité et une bonne résistance à la corrosion avec les tissus biologiques. Ils sont de plus en plus prisés. La recherche et les applications cliniques des matériaux biocéramiques ont évolué, passant du remplacement et du comblement à court terme à l'implantation permanente et solide, et des matériaux inertes biologiques aux matériaux biologiquement actifs et aux matériaux composites multiphasés.
Ces dernières années, les sols poreuxcéramiques d'alumineElles ont été utilisées pour la fabrication d'articulations squelettiques artificielles, de genoux artificiels, de têtes fémorales artificielles, d'autres os artificiels, de racines dentaires artificielles, de vis de fixation osseuse et de réparations cornéennes, en raison de leur résistance à la corrosion chimique, de leur résistance à l'usure, de leur bonne stabilité à haute température et de leurs propriétés thermoélectriques. Le contrôle de la taille des pores lors de la préparation des céramiques d'alumine poreuses consiste à mélanger des particules d'alumine de différentes granulométries, à les imprégner de mousse et à les sécher par atomisation. Les plaques d'aluminium peuvent également être anodisées pour produire des pores microporeux directionnels de type canal à l'échelle nanométrique.