Apliko de α-alumino en novaalumina ceramikaĵo
Kvankam ekzistas multaj varioj de novaj ceramikaj materialoj, ili povas esti malglate dividitaj en tri kategoriojn laŭ siaj funkcioj kaj uzoj: funkciaj ceramikoj (ankaŭ konataj kiel elektronikaj ceramikoj), strukturaj ceramikoj (ankaŭ konataj kiel inĝenieraj ceramikoj) kaj bioceramikaĵoj. Laŭ la diversaj uzataj krudmaterialoj, ili povas esti dividitaj en oksidajn ceramikaĵojn, nitridajn ceramikaĵojn, boridajn ceramikaĵojn, karbidajn ceramikaĵojn kaj metalajn ceramikaĵojn. Inter ili, alumino-teraj ceramikaĵoj estas tre gravaj, kaj ĝia krudmaterialo estas α-alumino-teraj pulvoroj kun diversaj specifoj.
α-alumino estas vaste uzata en la produktado de diversaj novaj ceramikaj materialoj pro sia alta forto, alta malmoleco, alta temperaturrezisto, eluziĝrezisto kaj aliaj bonegaj ecoj. Ĝi estas ne nur pulvora krudmaterialo por progresintaj alumino-ceramikaĵoj kiel ekzemple substratoj por integraj cirkvitoj, artefaritaj gemoj, tranĉiloj, artefaritaj ostoj, ktp., sed ankaŭ povas esti uzata kiel fosforportanto, progresintaj obstinaj materialoj, specialaj muelmaterialoj, ktp. Kun la disvolviĝo de moderna scienco kaj teknologio, la aplika kampo de α-alumino rapide kreskas, kaj la merkata postulo ankaŭ kreskas, kaj ĝiaj perspektivoj estas tre larĝaj.
Apliko de α-alumino en funkciaj ceramikaĵoj
Funkcia ceramikaĵorilatas al progresintaj ceramikaĵoj, kiuj uzas siajn elektrajn, magnetajn, akustikajn, optikajn, termikajn kaj aliajn ecojn aŭ siajn kuplajn efikojn por atingi certan funkcion. Ili havas multajn elektrajn ecojn kiel izolado, dielektriko, piezoelektriko, termoelektriko, duonkonduktaĵo, jona konduktiveco kaj superkonduktiveco, do ili havas multajn funkciojn kaj ekstreme vastajn aplikojn. Nuntempe, la ĉefaj, kiuj estas praktike uzataj grandskale, estas izolaj ceramikaĵoj por integraj cirkvitaj substratoj kaj pakaĵoj, aŭtomobilaj sparkilaj izolaj ceramikaĵoj, kondensilaj dielektrikaj ceramikaĵoj vaste uzataj en televidiloj kaj videoregistriloj, piezoelektraj ceramikaĵoj kun multaj uzoj kaj sentemaj ceramikaĵoj por diversaj sensiloj. Krome, ili ankaŭ estas uzataj por altpremaj natriaj lampoj, kiuj lumigas la tubojn.
1. Sparkilaj izolaj ceramikaĵoj
Sparkilaj izolaj ceramikaĵoj estas nuntempe la sola plej granda apliko de ceramikaĵoj en motoroj. Ĉar alumino-tero havas bonegan elektran izoladon, altan mekanikan forton, altan premoreziston kaj varmoŝokoreziston, alumino-teno-izolaj sparkiloj estas vaste uzataj tra la mondo. La postuloj por α-alumino-tero por sparkiloj estas ordinaraj malalt-natria α-alumino-teno-mikropulvoroj, en kiuj la natria oksida enhavo estas ≤0.05% kaj la averaĝa partikla grandeco estas 325 maŝoj.
2. Substratoj de integracirkvito kaj pakmaterialoj
Ceramikoj uzataj kiel substrataj materialoj kaj pakmaterialoj estas pli bonaj ol plastoj laŭ la jenaj aspektoj: alta izoladorezisto, alta kemia korodorezisto, alta sigelado, preventado de humidpenetrado, manko de reaktiveco, kaj manko de poluado al ultrapura duonkondukta silicio. La ecoj de α-aluminio bezonataj por substratoj de integraj cirkvitoj kaj pakmaterialoj estas: termika ekspansiokoeficiento 7.0×10⁻⁶/℃, termika konduktiveco 20-30W/K·m (ĉambra temperaturo), dielektrika konstanto 9-12 (IMhz), dielektrika perdo 3~10⁻⁴ (IMhz), volumena rezisteco > 10¹²-10¹⁴Ω·cm (ĉambra temperaturo).
Kun la alta rendimento kaj alta integriĝo de integraj cirkvitoj, pli striktaj postuloj estas proponitaj por substratoj kaj pakmaterialoj:
Dum la varmogenerado de la ĉipo pliiĝas, pli alta varmokondukteco estas necesa.
Kun la alta rapideco de la komputila elemento, malalta dielektrika konstanto estas necesa.
La termika ekspansiokoeficiento devas esti proksima al silicio. Tio metas pli altajn postulojn sur α-aluminion, tio estas, ĝi evoluas en la direkto de alta pureco kaj fajneco.
3. Altprema natria lum-elsendanta lampo
Bona ceramikaĵofaritaj el altpureca ultrafajna alumino kiel krudmaterialoj havas la karakterizaĵojn de alta temperaturrezisto, korodrezisto, bona izolado, alta forto, ktp., kaj estas bonega optika ceramika materialo. Travidebla polikristala farita el altpureca alumino kun malgranda kvanto da magnezia oksido, iridia oksido aŭ iridiaj oksidaj aldonaĵoj, kaj produktita per atmosfera sintrado kaj varma premado, povas elteni la korodon de alttemperatura natria vaporo kaj povas esti uzata kiel altpremaj natriaj lum-elsendantaj lampoj kun alta lumiga efikeco.
Apliko de α-alumino en strukturaj ceramikaĵoj
Kiel neorganikaj biomedicinaj materialoj, bioceramikaj materialoj ne havas toksajn kromefikojn kompare kun metalaj materialoj kaj polimeraj materialoj, kaj havas bonan biokongruecon kaj korodreziston kun biologiaj histoj. Ili estas ĉiam pli ŝatataj de homoj. La esplorado kaj klinika apliko de bioceramikaj materialoj evoluis de mallongdaŭra anstataŭigo kaj plenigo ĝis permanenta kaj firma implantado, kaj de biologiaj inertaj materialoj ĝis biologie aktivaj materialoj kaj plurfazaj kompozitaj materialoj.
En la lastaj jaroj, poraalumina ceramikaĵoestis uzitaj por fari artefaritajn skeletajn artikojn, artefaritajn genuajn artikojn, artefaritajn femurkapojn, aliajn artefaritajn ostojn, artefaritajn dentajn radikojn, ostajn fiksajn ŝraŭbojn kaj korneajn riparojn pro ilia kemia korodrezisto, eluziĝrezisto, bona alta temperaturstabileco kaj termoelektraj ecoj. La metodo por kontroli la porgrandecon dum la preparado de poraj alumino-teraj ceramikaĵoj estas miksi alumino-terajn partiklojn de malsamaj partiklaj grandecoj, ŝaŭmigi kaj ŝprucsekigi la partiklojn. Aluminiaj platoj ankaŭ povas esti anodigitaj por produkti direktajn nanoskalajn mikroporajn kanal-tipajn porojn.