氧化铝陶瓷及其金属化技术PPT
氧化铝陶瓷综述(原版)
目 录摘 要 (1)正文： (1)1氧化铝的同质多晶变体及其性能简介 (1)1.1α-32O Al (1)1.2β-32O Al (1)1.3γ-32O Al (1)2氧化铝陶瓷的分类及功能简介 (2)2.1分类 (2)2.1.1氧化铝陶瓷按其中氧化铝含量不同分为高纯型和普通型两种。
(2)2.1.2氧化铝陶瓷根据主晶相不同可分为刚玉瓷、刚玉—莫来石瓷及莫来石瓷。
(2)2.2功能 (2)3氧化铝陶瓷的原料及其加工 (3)3.1原料及其制备 (3)3.232O Al 的预烧 (4)3.332O Al 粉体的制备 (4)4氧化铝陶瓷的成型工艺 (5)4.1成型辅助剂 (5)4.2成型方法 (5)4.2.1模压成型 (5)4.2.2等静压成型 (5)4.2.3注浆成型 (5)4.2.4凝胶注模成型 (5)4.2.5热压铸成型 (6)5烧结 (6)5.1烧结方法 (6)5.1.1常压烧结法 (6)5.1.2热压烧结和热等静压烧结 (6)5.1.3液相烧结法 (6)5.1.4其它烧结方法 (7)5.2影响氧化铝陶瓷烧结的因素 (7)5.2.1成型方法的影响 (7)5.2.2烧结制度的影响 (7)5.2.3烧结气氛的影响 (7)5.2.4辅助剂的影响 (7)5.2.5烧结方法的影响 (8)6氧化铝陶瓷的后加工处理 (8)7氧化铝陶瓷的应用和发展现状 (8)7.1机械方面 (8)7.2电子、电力方面 (8)7.3化工方面 (8)7.4医学方面 (9)7.5建筑卫生陶瓷方面 (9)7.6其它方面 (9)参考文献 (9)氧化铝陶瓷综述摘 要本文简述了氧化铝陶瓷的功能及在各行业的应用，详细论述了氧化铝陶瓷的加工、成型及制备和制备过程中各工序对制品可能产生的影响以及通常会出现的问题与相应的解决方法。
关键词 氧化铝陶瓷；预烧；粉磨；成型；烧结；后加工处理；应用正文：以氧化铝(32O Al )为主要成分的陶瓷称为氧化铝陶瓷(alumina-ceramic)。
低温共烧陶瓷基板ppt课件
几种主要基板材料
Al2O3氧化铝陶瓷 氧化铝陶瓷被广泛用于厚、薄膜电路和MCM的基板。氧化铝陶瓷的玻璃成分一般 由二氧化硅和其他氧化物组成。
氮化铝陶瓷
氮化铝突出的优良性能是具有和氧化铍一样的导热性，以及良好的电绝缘性能、 介电性能。氮化铝的价格比氧化铝要贵。
硅基板
硅是一种可作为几乎所有半导体器件和集成电路的基板材料。优点有其基板和硅IC 芯片完全匹配；热导率比氧化铝陶瓷高得多；易于用铝或其他金属进行金属化等。
LTCC 微波元件
LTCC 集成模块
天线的结构如图所示，可以看到LTCC 介 质被沿波损耗的目的。
图为将多个LTCC 频率合成器放置在基板上的LTCC 频率合成 器测试版。该组件包括了一个4×4 的开关矩阵，集成PIN 的二极管，单刀双掷开关IC 芯片和无源器件。为了检测整
LTCC 技术是1982 年美国休斯公司开发的一种新型材料技术。
该工艺就是将低温烧结陶瓷粉制成厚度精确而且致密的生瓷带，作为电路基板材 料，在生瓷带上利用激光打孔、微孔注浆、精密导体浆料印刷等工艺制出所需要 的电路图形，并将多个无源元件埋入其中，然后叠压在一起，在一定温度下烧结， 制成三维电路网络的无源集成组件，也可制成内置无源元件的三维电路基板，在 其表面可以贴装 IC和有源器件，制成无源/有源集成的功能模块等等。
LTCC基板材料
目前已开发出多种LTCC 基板材料, 由于加入玻璃是实现LTCC 技术的重要措施, 因此 对适用的玻璃种类进行过大量研究, 如高硅玻璃, 硼硅酸玻璃, 堇青石玻璃等。
陶瓷粉料的比例是决定材料物理性能与电性能的关键因素。为获得低介电常数的 基板, 必须选择低介电常数的玻璃和陶瓷组合, 主要有硼硅酸玻璃/ 填充物质、玻 璃/ 氧化铝系、玻璃/莫来石系等, 要求填充物在烧结时能与玻璃形成较好的浸润。
氧化铝产品知识PPT课件
例如：KZJ150-65(63)的性能参数为流量： 450m3/h，扬程：65米，n=980rpm,η：64%， 浆体密度：，配用电机N=160kW,该泵做缓冲泵用 平均寿命1个多月，但作底流泵使用时，寿命为半 年。
十、泵的传动方式
渣浆泵的传动方式有DC直连传动和皮带传动 （CR、CL、CV、ZV等），但由于氧化铝浆体 介质的高温、强碱腐蚀性浆体泄露有可能对皮 带损坏的原因，氧化铝厂比较常见的是直连传 动，但也有部分的皮带传动。
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8.5 机械密封的寿命
铝厂机械密封在正常使用条件下，保证正常的轴 封水量和水压，机械密封寿命约为2000小时（个 别工况除外）。 矿制车间由于浆体浓度高，碱腐蚀性大，所以机 封寿命较短。其中缓冲泵机封平均寿命700小时， 饲料泵机封平均寿命900小时。 国内机封厂家能把大部分的机封寿命提高到半 年以上，但因为成本高，无价格竞争力，这样做的 不多。
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二、我国氧化铝工业 的 概我国况是铝土矿的资源大国，其主要分布于山西、
河南、贵州、广西及山东等省。
我国的铝土矿特点是高硅低铁，矿石难以溶解， 并且成分不均一，因此我国首创混联法工艺流程。混 联法工艺流程是使用拜耳法处理低硅铝土矿得到赤泥 和铝酸钠溶液，溶液送去净化分解，赤泥则与一部分 高硅铝土矿混合烧结成熟料进入烧结法生产流程。
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8.6 机械密封的厂家 ⑴ 结合机封的使用状况，我们现阶段的机封配套 合格厂家为：自贡机械密封件有限公司。 ⑵ 最好选用我们推荐的机封，别采用国外进口机 封，因为进口机封价格贵，交货期没保证，服务不 方便。
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九、泵的质保期及寿命
9.1 矿制车间的介质大多属于Ⅰ类浆体，对磨蚀性 的要求也最高，泵的过流件的寿命也最短，大约在 3个月以下。
氧化铝陶瓷表面金属化新方法
氧化铝陶瓷表面金属化新方法
宁晓山;刘洋;毕娜;李莎;王波;李国才
【期刊名称】《真空电子技术》
【年(卷),期】2015(0)4
【摘要】由于铝与氧化铝陶瓷的润湿性很差,铝与氧化铝陶瓷的连接十分困难.本文采用热浸镀铝工艺,将陶瓷插入熔融铝液中定向移动后移出,可以在陶瓷表面形成一层厚度为数微米的铝膜.在热浸镀工艺中,通过调整热浸镀炉内气氛中的氧含量,可以防止界面氧化以及降低铝液表面能.使用高分辨透射电镜观察铝膜和陶瓷的连接界面,发现界面处无非晶态氧化层,铝在氧化铝表面外延生长.研究表明,热浸镀工艺中的低氧富铝环境会导致氧化铝表面发生重构,促进了氧化铝-铝体系的润湿.
【总页数】3页(P6-8)
【作者】宁晓山;刘洋;毕娜;李莎;王波;李国才
【作者单位】清华大学材料学院陶瓷国家实验室,北京100084;清华大学材料学院陶瓷国家实验室,北京100084;清华大学材料学院陶瓷国家实验室,北京100084;清华大学材料学院陶瓷国家实验室,北京100084;清华大学材料学院陶瓷国家实验室,北京100084;清华大学材料学院陶瓷国家实验室,北京100084
【正文语种】中文
【中图分类】TB756
【相关文献】
1.氧化铝陶瓷高温银浆表面金属化研究 [J], 郑志勤;易发成;王哲
2.陶瓷表面金属化新方法—Cu—Sn复层法 [J], 武建设
3.聚醚砜／CuCl2材料表面金属化新方法—化学还原法… [J], 余鼎声;陈世枝
4.聚丙烯腈表面金属化新方法的研究 [J], 陈世枝;余鼎声;李燕香;焦书科
5.俄科学家研制成功氮氧化铝陶瓷制备新方法 [J],
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《陶瓷的连接》PPT课件
第五章 陶瓷材料的连接
主要内容
➢陶瓷材料的性能特点 ➢陶瓷连接的要求和存在的问题 ➢陶瓷材料的焊接性问题 ➢陶瓷材料的连接方法
1. 陶瓷材料概论
1.1 陶瓷概念
陶瓷的英文名为Ceramic，起源于希腊语Keramos(意为 陶器)
陶瓷是指以各种金属的氧化物、氮化物、碳化物、硅化 物为原料，经适当配料、成型和高温烧结等人工合成的无机 非金属材料。
➢ 应用： 可用做内燃机气缸内衬、活塞顶等 耐磨、耐腐蚀器件 模具 高温发热体材料，在空气中最高发热温度可达2200℃ 燃料电池材料等
3.1.3其他氧化物陶瓷 氧化镁陶瓷 氧化铍陶瓷
3.2 非氧化物陶瓷
非氧化物陶瓷与氧化物陶瓷的区别： ➢ 人工制备的 ➢ 烧结需在保护气氛中进行 ➢ 难熔、难烧结
氮化硅陶瓷
3.5~5
(4)高温强度高、蠕变抗力高 作为耐高温材料，已在工程中获得广泛应用
3.1 氧化物陶瓷
3.几种常用的结构陶瓷
氧化物陶瓷是指包含氧元素的陶瓷，包括由金属与 非金属元素的化合物构成的非均匀固体物质。主要由离 子键结合，也有一定成分的共价键。
最重要的氧化物陶瓷是几种简单类型的氧化物： AO，AO2，A2O3，ABO3和AB2O4等结构类型(A、B表 示阳离子)。
主要选择的中间层 ➢ 单一金属：Cu、Ni、Nb、Ti、W、Mo、铜镍合
金、合金钢 ➢ 两种不同的金属作为复合中间层，例如：Ni作为
塑性金属，W作为低线胀系数材料
中间层材料的预置方式： ➢ 金属铂片 ➢ 金属粉末：真空蒸发、离子溅射、化学气相沉积、
喷涂、电镀
中间层的影响：
➢ 中间层厚度增大，残余应力降低
表3-3 几种氧化物陶瓷的化学组成
氧化铝陶瓷
氧化铝陶瓷
氧化铝陶瓷是一种高性能陶瓷材料，也称为氧化铝陶瓷材料。
它是由高纯度氧化铝粉末通过压制、成型、烧结等工艺制成的一种非金属材料。
氧化铝陶瓷具有高硬度、高强度、高耐磨性、高耐腐蚀性、高耐高温性、绝缘性能好等优良的物理性能和化学性能。
因此，氧化铝陶瓷被广泛应用于航空航天、机械工业、电子电器、化学工业等领域。
氧化铝陶瓷的制备过程一般包括以下几个步骤：首先将高纯度氧化铝粉末与其他添加剂混合均匀，然后通过压制或注塑成型，最后进行高温烧结处理。
在烧结过程中，氧化铝粉末会逐渐结合成致密坚硬的结构，形成具有优良物理性能和化学性能的氧化铝陶瓷。
氧化铝陶瓷的应用领域非常广泛，例如在航空航天领域中，氧化铝陶瓷可以用于制造发动机涡轮叶片、航空仪器仪表、空气滤清器等；在机械工业中，氧化铝陶瓷可以用于制造轴承、轴瓦、机床刀具、磨料等；在电子电器领域中，氧化铝陶瓷可以用于制造电子器件、热敏电阻器、微波陶瓷等；在化学工业中，氧化铝陶瓷可以用于制造化学反应器、催化剂载体等。
氧化铝陶瓷介绍
5000C Ω·cm
-
击穿 强度
KV/mm
20
导热 系数
200C
W/m·K
-
15 16.8
108 15 25.2
109 15 25.2
29.2
• Al2O3 的预烧
如前所述，Al2O3 的晶型不同，结构也不同，性能各异，而最为稳定的是 α- Al2O3。 因此，利用 Al2O3 制成 Al2O3 陶瓷，必须对 Al2O3 进行预烧（prefiring）,或者 叫煅烧。
另一类添加剂即由于生成液相,降低烧成温度而促进 Al2O3 的烧结.这一类添加剂 有高岭土、SiO2、CaO、MgO 等。这是由于它们能与其它外加剂生成二、三元或更 复杂的低共融物。由于出现液相，即液相对固相的表面湿润力和表面张力，使固 相粒子靠紧并填充气孔。在烧结过程中，由于细小在缺陷的晶体，表面活性大， 在液相中的溶解度也大，而较大的晶体溶解度较小，这样小晶体不断长大，气孔 减少，出现重结晶。晶体较小，一般不超过 100μm，对材料的强度和性能有利。 当然添加剂的作用，也取决于生成淳朴的化学成分，因为它既决定了细小颗粒（如 Al2O3）在其中的溶解度及晶体（α-Al2O3）在其中的析出能力。同时还决定了液 相的粘度、湿润能力表面张力等。这方面还在不断研究之中。
1．Al2O3 预烧
预烧的目的是使 γ- Al2O3 全部转变为 α- Al2O3，减少烧成收缩。此外，预烧 还可以排除 l2O3 中的 Na2O,提高原料的纯度，从而保证产品的性能。
从实际来看，预烧的方法不同，添加物不同，气氛不同，效果也不同，预烧质量 也不一样。因此，预烧是 Al2O3 瓷生产中重要的环节之一。
氧化铝陶瓷介绍
前言
随着科学技术的发展,特别是能源、空间技术的发展，材料需要在比较苛刻情况下 使用。例如磁流体发电的通道材料，既要能耐高温，又要能经受高温高速气流的 冲刷和腐蚀。空间技术的发展（如航天器的喷嘴、燃烧室的内衬、喷气发动机的 叶片等）对材料提出了越来越高的要求。石油化工、能源开发等方面的反应装置、 热交换器、核燃料要求材料的耐高温性、耐腐蚀性、耐磨性也日益严格。由此可 见，高温结构陶瓷越来越显得物别重要，其品种的需要也与日俱增。因此，近 10 年来得到迅速发展。总之，由于高温结构陶瓷具有金属等其它材料所不具备的优 点，即具有耐高温、高硬度、耐磨损、耐腐蚀、低膨胀系数、高导热性和质轻等 的特点。
陶瓷基板课件ppt
生物陶瓷
用于制造人工关节、牙科植入物等 医疗材料的陶瓷，具有良好的生物 相容性和耐腐蚀性。
光敏陶瓷
具有特殊的光学性能，用于制造光 敏电阻、光敏二极管等光电器件。
03
陶瓷基板性能
电性能
绝缘性能
陶瓷基板具有优异的绝缘 性能，能够承受高电压和 高频率的电场，是电子设 备中常用的绝缘材料。
低介电常数
陶瓷基板的介电常数较低 ，有利于减小信号传输过 程中的损失和延迟，提高 信号传输效率。
其他应用领域
01
除了上述应用领域外，陶瓷基板 还广泛应用于其他领域，如汽车 电子、能源、航空航天等。
02
这些领域对陶瓷基板的性能要求 各不相同，但都需要其具备优良 的绝缘性能、机械性能、耐高温 性能和化学稳定性等特点。
05
陶瓷基板发展前景与挑战
市场发展前景
电子工业需求
01
随着电子工业的快速发展，对陶瓷基板的需求持续增长，尤其
氮化硅陶瓷基板
具有高硬度、高强度、耐 高温等特点，用于制造高 温炉具、燃气轮机叶片等 。
碳化硅陶瓷基板
具有高熔点、高硬度、优 良的化学稳定性等特点， 用于制造高温炉具、化学 反应器等。
金属陶瓷材料
氧化锆增韧陶瓷
金属基陶瓷复合材料
以氧化锆为主要成分，通过添加其他 氧化物进行增韧，具有高强度、高韧 性等特点。
。
陶瓷基板在集成电路中主要用于制作芯片承载片、热沉、绝缘层等，对 集成电路的性能和可靠性产生重要影响。
传感器
传感器是实现智能化和自动化的重要 器件，陶瓷基板在传感器制造中也有 广泛应用。
陶瓷基板在传感器中主要用于制作敏 感元件、绝缘层和支撑结构等，对传 感器的性能和可靠性产生重要影响。