Sangat baikalumina dengan kemurnian tinggi adalah bahan landasan di berbagai bidang seperti informasi elektronik, energi baru, manufaktur kelas atas, dan biomedis. Nilai penerapannya terletak pada kontrol kemurnian, ukuran partikel, bentuk kristal, dan morfologi yang tepat.
Kemurnian menentukan batas atas kinerja, ukuran partikel menentukan sintering/dispersi/aktivitas, dan struktur kristal menentukan karakteristik fungsional. Dengan pengembangan 5G, baterai solid-state, semikonduktor generasi ketiga, dan biomedis, permintaan akan kemurnian ultra-tinggi tingkat 6N, skala nano monodispersi, dan alumina bulat akan terus meningkat. Artikel ini membahas aplikasi praktis bubuk alumina ultrahalus dan kemurnian tinggi.
Perbandingan Kinerja UtamaBubuk Aluminauntuk Elektronik
| Metrik Kinerja |
Alumina Standar |
Alumina Kemurnian Tinggi |
Keterangan / Signifikansi |
| Tingkat Kemurnian |
95-99% |
>99,99% | 4N/5N adalah standar industri untuk IC |
| Konduktivitas Termal (W/m⋅K) |
15−20 |
28−35 |
Kemurnian yang lebih tinggi memastikan pembuangan panas lebih cepat |
| Resistivitas Volume (Ω⋅cm) |
10x12 |
>10x14 |
Penting untuk mencegah kebocoran pada sirkuit mikro |
| Kekuatan Dielektrik (kV/mm) |
8−12 |
15−20 |
Isolasi tegangan tinggi dalam lapisan film tipis |
| Rugi Dielektrik (tanδtanδ) |
∼0,002 |
<0,0001 |
Penting untuk kehilangan sinyal rendah di aplikasi 5G/RF |
| Ukuran Partikel Rata-rata (D50D50, μmμm) |
1−50 (Variabel) |
0.2−2.0 (Terkendali) |
Keseragaman adalah kunci untuk pengisi EMC berdensitas tinggi |
| Kandungan Pengotor (Na,Fe,Si) |
>500ppm |
<10 ppm |
Ion rendah mencegah korosi dan kegagalan sirkuit |
Pertama、 Elektronik dan Semikonduktor: Bahan Inti untuk Isolasi, Pembuangan Panas, dan Pengemasan
1. Kemasan Sirkuit Terpadu (IC) dan Semikonduktor
① Substrat keramik/cangkang kemasan
Substrat yang terbuat dari α - Al ₂ O3 dengan kemurnian tinggi 99,99% memiliki konstanta dielektrik yang stabil (~10), kehilangan yang sangat rendah (tan δ<0,0001), konduktivitas termal yang tinggi (~30 W/(m · K)), dan tegangan ketahanan isolasi>10 kV/mm. Ini digunakan sebagai substrat dan paket penyegel untuk chip dan perangkat daya frekuensi tinggi/kecepatan tinggi, memecahkan masalah pembuangan panas dan isolasi listrik.
② Pengisi bahan penyegel plastik epoksi (EMC).
Resin epoksi berisi Al2O3 dengan kemurnian tinggi tingkat submikron meningkatkan konduktivitas termal bahan kemasan hingga 5-6 W/(m · K) sekaligus mempertahankan kehilangan dielektrik yang rendah, sehingga cocok untuk chip berdaya tinggi seperti stasiun pangkalan 5G dan elektronik otomotif.
Indikator utama: kemurnian ≥ 99,99%, ukuran partikel 0,3-0,5 μm, kebulatan tinggi, pengotor Na/Fe/Si<10ppm.
2. LED dan Optoelektronik
① Substrat safir (kristal tunggal Al2O3)
Al2O3 dengan kemurnian tinggi tingkat 5N (99,999%) adalah satu-satunya bahan baku untuk pertumbuhan kristal, dan kotoran dapat menyebabkan cacat kisi dan mengurangi efisiensi cahaya; Digunakan untuk epitaksi LED, kristal laser (YAG), jendela optik, dengan transmitansi>85%.
② Substrat pembuangan panas keramik LED
Konduktivitas termal yang tinggi Keramik Al2O3 menggantikan substrat logam, memberikan insulasi, tahan suhu tinggi, dan tidak ada interferensi elektromagnetik, sehingga meningkatkan masa pakai LED berdaya tinggi.
3. Perangkat 5G/RF
① Filter keramik/resonator dielektrik
Al2O3 ultrafine dengan kemurnian tinggi mengatur konstanta dielektrik dan koefisien suhu, digunakan di stasiun pangkalan dan front-end RF ponsel untuk mencapai penyaringan sinyal dan stabilitas frekuensi.
Kedua, Keramik Tingkat Lanjut: Struktur/Fungsi Terintegrasi
1. Keramik struktural (tahan aus/tahan suhu tinggi/kekuatan tinggi)
① Komponen tahan aus
Cincin segel mekanis, bantalan, bagian keramik tekstil, pelapis katup pompa, kekerasan 18-25 GPa, ketahanan aus 2-5 kali lipat dari keramik biasa.
② Alat pemotong
Alat pemotong keramik berbahan dasar aluminium oksida (dengan tambahan TiC/ZrO2), digunakan untuk pemotongan kecepatan tinggi pada baja padam dan besi tuang, dengan kekerasan merah yang baik (menjaga kekerasan pada 1000 ℃).
③ Bahan wadah/tahan api bersuhu tinggi
Wadah Al2O3 dengan kemurnian tinggi digunakan untuk pertumbuhan kristal safir, peleburan tanah jarang, dan tungku kristal tunggal semikonduktor. Ia dapat menahan suhu tinggi 2000 ℃ dan tidak mencemari lelehan.
2. Keramik fungsional
① Keramik transparan
Al2O3 ultrahalus dengan kemurnian tinggi dibuat dengan pengepresan panas/sintering vakum untuk menghasilkan pelindung transparan, tabung lampu natrium bertekanan tinggi, dan jendela laser dengan transmisi>80%.
② Biokeramik
Al2O3 berpori dengan kemurnian tinggi (porositas 70-80%) digunakan untuk implan tulang, sendi, dan gigi buatan, dengan biokompatibilitas yang baik, kekuatan tinggi, ketahanan aus, dan peningkatan laju proliferasi osteoblas sebesar 120%.
Bubuk aluminium oksida juga dapat diaplikasikan pada baterai, material komposit, dan pelapis khusus. Skenario penerapan bubuk alumina sangat luas, dan kinerjanya yang luar biasa disukai oleh banyak produsen.
SAT NANO adalah pemasok bubuk aluminium oksida terbaik di China, kami dapat menawarkan partikel nano dan partikel mikro, jika Anda memiliki pertanyaan, jangan ragu untuk menghubungi kami di sales03@satnano.com
