Materiale – Ceramica

♦Allumina(Al2O3)

I componenti ceramici di precisione prodotti da ZhongHui Intelligent Manufacturing Group (ZHHIMG) possono essere realizzati con materie prime ceramiche ad alta purezza, allumina al 92-97%, allumina al 99,5%, allumina >99,9% e pressatura isostatica a freddo (CIP). La sinterizzazione ad alta temperatura e la lavorazione di precisione garantiscono un'accuratezza dimensionale di ± 0,001 mm, una levigatezza fino a Ra0,1 e una temperatura di utilizzo fino a 1600 gradi. È possibile realizzare ceramiche di diversi colori su richiesta del cliente, come nero, bianco, beige, rosso scuro, ecc. I componenti ceramici di precisione prodotti dalla nostra azienda sono resistenti alle alte temperature, alla corrosione, all'usura e all'isolamento, e possono essere utilizzati a lungo in ambienti ad alta temperatura, sottovuoto e con gas corrosivi.

Ampiamente utilizzato in diverse apparecchiature per la produzione di semiconduttori: telai (staffa in ceramica), substrato (base), braccio/ponte (manipolatore), componenti meccanici e cuscinetti ad aria in ceramica.

AL2O3

Nome del prodotto Tubo/condotto/asta quadrata in ceramica di allumina ad alta purezza 99
Indice Unità 85% Al2O3 95% Al2O3 99% Al2O3 99,5% Al2O3
Densità g/cm³ 3.3 3,65 3.8 3.9
Assorbimento dell'acqua % <0,1 <0,1 0 0
Temperatura di sinterizzazione °C 1620 1650 1800 1800
Durezza Mohs 7 9 9 9
Resistenza alla flessione (20℃) Mpa 200 300 340 360
Resistenza alla compressione Kgf/cm2 10000 25000 30000 30000
Temperatura di esercizio prolungata °C 1350 1400 1600 1650
Temperatura massima di esercizio °C 1450 1600 1800 1800
Resistività di volume 20℃ Ω. cm3 >1013 >1013 >1013 >1013
100℃ 1012-1013 1012-1013 1012-1013 1012-1013
300℃ >109 >1010 >1012 >1012

Applicazioni delle ceramiche di allumina ad elevata purezza:
1. Applicato ad apparecchiature per semiconduttori: mandrino a vuoto in ceramica, disco da taglio, disco di pulizia, mandrino in ceramica.
2. Componenti per il trasferimento dei wafer: mandrini per la movimentazione dei wafer, dischi per il taglio dei wafer, dischi per la pulizia dei wafer, ventose per l'ispezione ottica dei wafer.
3. Industria dei display a schermo piatto LED/LCD: ugello in ceramica, disco abrasivo in ceramica, perno di sollevamento, guida per perni.
4. Comunicazioni ottiche, industria solare: tubi ceramici, barre ceramiche, raschietti ceramici per serigrafia di circuiti stampati.
5. Componenti resistenti al calore e isolanti elettricamente: cuscinetti in ceramica.
Attualmente, le ceramiche di ossido di alluminio possono essere suddivise in ceramiche ad alta purezza e ceramiche comuni. La serie di ceramiche di ossido di alluminio ad alta purezza si riferisce al materiale ceramico contenente oltre il 99,9% di Al₂O₃. Grazie alla sua temperatura di sinterizzazione fino a 1650-1990 °C e alla sua lunghezza d'onda di trasmissione di 1-6 μm, viene solitamente lavorata in vetro fuso anziché in crogioli di platino: può essere utilizzata come tubo al sodio grazie alla sua trasmissione della luce e alla resistenza alla corrosione da metalli alcalini. Nell'industria elettronica, può essere utilizzata come materiale isolante ad alta frequenza per i substrati dei circuiti integrati. In base al diverso contenuto di ossido di alluminio, la serie di ceramiche di ossido di alluminio comuni può essere suddivisa in ceramiche 99, 95, 90 e 85. Talvolta, anche le ceramiche con l'80% o il 75% di ossido di alluminio vengono classificate come serie di ceramiche di ossido di alluminio comuni. Tra questi, il materiale ceramico di ossido di alluminio al 99% viene utilizzato per produrre crogioli ad alta temperatura, tubi per forni ignifughi e materiali speciali resistenti all'usura, come cuscinetti ceramici, guarnizioni ceramiche e piastre per valvole. La ceramica di alluminio al 95% è utilizzata principalmente come componente resistente alla corrosione e all'usura. La ceramica all'85% viene spesso miscelata con altri materiali per migliorarne le proprietà elettriche e la resistenza meccanica. Può essere utilizzata per guarnizioni in molibdeno, niobio, tantalio e altri metalli, e in alcuni casi viene impiegata come dispositivo elettrico per il vuoto.

 

Articolo di qualità (valore rappresentativo) Nome del prodotto AES-12 AES-11 AES-11C AES-11F AES-22S AES-23 AL-31-03
Composizione chimica Prodotto a basso contenuto di sodio e facile sinterizzazione H₂O % 0,1 0,1 0,1 0,1 0,1 0,1 0,1
Lol % 0,1 0,2 0,1 0,1 0,1 0,1 0,1
Fe₂0₃ % 0,01 0,01 0,01 0,01 0,01 0,01 0,01
SiO₂ % 0,03 0,03 0,03 0,03 0,02 0,04 0,04
Na₂O % 0,04 0,04 0,04 0,04 0,02 0,04 0,03
MgO* % - 0,11 0,05 0,05 - - -
Al₂0₃ % 99,9 99,9 99,9 99,9 99,9 99,9 99,9
Diametro medio delle particelle (MT-3300, metodo di analisi laser) μm 0,44 0,43 0,39 0,47 1.1 2.2 3
α Dimensione del cristallo μm 0,3 0,3 0,3 0,3 0,3 ~ 1,0 0,3 ~ 4 0,3 ~ 4
Densità di formazione** g/cm³ 2.22 2.22 2.2 2.17 2.35 2,57 2,56
Densità di sinterizzazione** g/cm³ 3,88 3,93 3,94 3,93 3,88 3,77 3.22
Tasso di contrazione della linea di sinterizzazione** % 17 17 18 18 15 12 7

* L'MgO non è incluso nel calcolo della purezza dell'Al₂O₃.
* Senza polvere di scaglie 29,4 MPa (300 kg/cm²), temperatura di sinterizzazione 1600 °C.
AES-11 / 11C / 11F: Aggiungendo lo 0,05 ~ 0,1% di MgO, la sinterizzabilità è eccellente, quindi è applicabile a ceramiche di ossido di alluminio con una purezza superiore al 99%.
AES-22S: Caratterizzato da un'elevata densità di formatura e da un basso tasso di ritiro della linea di sinterizzazione, è adatto alla colata in stampo e ad altri prodotti di grandi dimensioni con la precisione dimensionale richiesta.
AES-23 / AES-31-03: Presenta una densità di formatura e una tissotropia maggiori e una viscosità inferiore rispetto all'AES-22S. Il primo è utilizzato nella ceramica, mentre il secondo è impiegato come riduttore d'acqua per materiali ignifughi, guadagnando popolarità.

♦Caratteristiche del carburo di silicio (SiC)

Caratteristiche generali Purezza dei componenti principali (% in peso) 97
Colore Nero
Densità (g/cm³) 3.1
Assorbimento d'acqua (%) 0
Caratteristiche meccaniche Resistenza alla flessione (MPa) 400
Modulo di Young (GPa) 400
Durezza Vickers (GPa) 20
Caratteristiche termiche Temperatura massima di esercizio (°C) 1600
coefficiente di dilatazione termica RT~500°C 3.9
(1/°C x 10⁻⁶) RT~800°C 4.3
Conduttività termica (W/m x K) 130 110
Resistenza allo shock termico ΔT (°C) 300
Caratteristiche elettriche resistività volumetrica 25°C 3 x 106
300 °C -
500 °C -
800 °C -
Costante dielettrica 10 GHz -
Perdita dielettrica (x 10⁻⁴) -
Fattore Q (x 104) -
Tensione di rottura dielettrica (kV/mm) -

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♦ Ceramica al nitruro di silicio

Materiale Unità Si₃N₄
Metodo di sinterizzazione - Sinterizzato a pressione di gas
Densità g/cm³ 3.22
Colore - Grigio scuro
Tasso di assorbimento dell'acqua % 0
Modulo di Young GPA 290
Durezza Vickers GPA 18 - 20
Resistenza alla compressione Mpa 2200
Resistenza alla flessione Mpa 650
Conduttività termica W/mK 25
Resistenza agli shock termici Δ (°C) 450 - 650
Temperatura massima di esercizio °C 1200
Resistività di volume Ω·cm > 10 ^ 14
Costante dielettrica - 8.2
Resistenza dielettrica kV/mm 16