Applicazione di α-alumina in noviceramica d'alumina
Ancu s'ellu ci sò parechje varietà di novi materiali ceramichi, ponu esse divisi grossu in trè categurie secondu e so funzioni è usi: ceramica funziunale (cunnisciuta ancu cum'è ceramica elettronica), ceramica strutturale (cunnisciuta ancu cum'è ceramica d'ingegneria) è bioceramica. Sicondu i diversi cumpunenti di materia prima utilizati, ponu esse divisi in ceramica d'ossidu, ceramica di nitruru, ceramica di boruru, ceramica di carburu è ceramica metallica. Frà elle, a ceramica d'alumina hè assai impurtante, è a so materia prima hè a polvere d'α-alumina di varie specifiche.
L'α-alumina hè largamente aduprata in a pruduzzione di diversi novi materiali ceramici per via di a so alta resistenza, alta durezza, resistenza à alta temperatura, resistenza à l'usura è altre eccellenti proprietà. Ùn hè micca solu una materia prima in polvere per ceramiche d'alumina avanzate cum'è substrati di circuiti integrati, gemme artificiali, strumenti di taglio, osse artificiali, ecc., ma pò ancu esse aduprata cum'è vettore di fosforu, materiali refrattari avanzati, materiali di macinazione speciali, ecc. Cù u sviluppu di a scienza è a tecnulugia muderna, u campu d'applicazione di l'α-alumina hè in rapida espansione, è ancu a dumanda di u mercatu hè in crescita, è e so prospettive sò assai larghe.
Applicazione di l'α-alumina in ceramica funzionale
Ceramica funzionaleSi riferiscenu à e ceramiche avanzate chì utilizanu e so proprietà elettriche, magnetiche, acustiche, ottiche, termiche è altre o i so effetti di accoppiamentu per ottene una certa funzione. Anu parechje proprietà elettriche cum'è l'isolamentu, u dielettricu, u piezoelettricu, u termoelettricu, i semiconduttori, a cunduttività ionica è a supercunduttività, dunque anu parechje funzioni è applicazioni estremamente larghe. Attualmente, e principali chì sò state messe in usu praticu à grande scala sò e ceramiche isolanti per substrati di circuiti integrati è imballaggi, e ceramiche isolanti per candele automobilistiche, e ceramiche dielettriche per condensatori largamente aduprate in televisori è videoregistratori, e ceramiche piezoelettriche cù usi multipli è e ceramiche sensibili per vari sensori. Inoltre, sò ancu aduprate per tubi emettitori di luce per lampade à sodiu ad alta pressione.
1. Ceramica isolante per candele
A ceramica isolante per candele hè attualmente l'unica applicazione più grande di a ceramica in i motori. Siccomu l'alumina hà un eccellente isolamentu elettricu, un'alta resistenza meccanica, un'alta resistenza à a pressione è una resistenza à i shock termichi, e candele isolanti d'alumina sò largamente aduprate in u mondu. I requisiti per l'α-alumina per e candele sò micropolveri ordinarie di α-alumina à bassu cuntenutu di sodiu, in cui u cuntenutu di ossidu di sodiu hè ≤0,05% è a dimensione media di e particelle hè di 325 mesh.
2. Substrati di circuiti integrati è materiali di imballaggio
A ceramica aduprata cum'è materiali di substratu è materiali di imballaggio hè superiore à a plastica in i seguenti aspetti: alta resistenza à l'insulazione, alta resistenza à a corrosione chimica, alta sigillatura, prevenzione di a penetrazione di l'umidità, nisuna reattività è nisuna inquinamentu per u siliciu semiconduttore ultra-puru. E proprietà di l'α-alumina richieste per i substrati di circuiti integrati è i materiali di imballaggio sò: coefficiente di dilatazione termica 7,0 × 10-6 / ℃, conducibilità termica 20-30 W / K · m (temperatura ambiente), costante dielettrica 9-12 (IMhz), perdita dielettrica 3 ~ 10-4 (IMhz), resistività di volume> 1012-1014 Ω · cm (temperatura ambiente).
Cù l'alte prestazioni è l'alta integrazione di i circuiti integrati, sò stati presentati requisiti più severi per i substrati è i materiali di imballaggio:
Cù l'aumentu di a generazione di calore di u chip, hè necessaria una maggiore conducibilità termica.
Cù l'alta velocità di l'elementu di calculu, hè necessaria una bassa costante dielettrica.
U coefficientu di dilatazione termica hè necessariu per esse vicinu à u siliciu. Questu impone esigenze più elevate à l'α-alumina, vale à dì, si sviluppa in a direzzione di alta purezza è finezza.
3. Lampada à emissione di luce à sodiu à alta pressione
Ceramica finaFattu d'alumina ultrafina d'alta purità cum'è materie prime anu e caratteristiche di resistenza à alta temperatura, resistenza à a corrosione, bon isolamentu, alta resistenza, ecc., è sò un eccellente materiale ceramicu otticu. Policristallinu trasparente fattu d'alumina d'alta purità cù una piccula quantità d'ossidu di magnesiu, ossidu d'iridiu o additivi d'ossidu d'iridiu, è fattu per sinterizazione d'atmosfera è sinterizazione à pressatura calda, pò resiste à a corrosione di u vapore di sodiu à alta temperatura è pò esse adupratu cum'è lampade à emissione di luce di sodiu à alta pressione cù alta efficienza di illuminazione.
Applicazione di l'α-alumina in ceramica strutturale
Cum'è materiali biomedicali inorganici, i materiali bioceramici ùn anu micca effetti secundarii tossichi paragunati à i materiali metallichi è i materiali polimerichi, è anu una bona biocompatibilità è resistenza à a corrosione cù i tessuti biologichi. Sò stati sempre più apprezzati da a ghjente. A ricerca è l'applicazione clinica di i materiali bioceramici si sò sviluppate da a sustituzione è u riempimentu à cortu termine à l'impiantu permanente è fermu, è da i materiali inerti biologichi à i materiali biologicamente attivi è i materiali cumposti multifase.
In l'ultimi anni, porosiceramica d'aluminasò stati aduprati per fà articulazioni scheletriche artificiali, articulazioni di ghjinochju artificiali, teste femorali artificiali, altre osse artificiali, radiche di denti artificiali, viti di fissazione ossea è riparazioni corneali per via di a so resistenza à a corrosione chimica, a resistenza à l'usura, a bona stabilità à alte temperature è e proprietà termoelettriche. U metudu per cuntrullà a dimensione di i pori durante a preparazione di ceramiche porose d'alumina hè di mischjà particelle d'alumina di diverse dimensioni di particelle, impregnate di schiuma è asciugate à spruzzo e particelle. E piastre d'aluminiu ponu ancu esse anodizzate per pruduce pori di tipu canale microporosi direzionali à nanoscala.