新型陶瓷材料

新型陶瓷材料盡管品種繁多，但按其功能和用途大致可分為三類：功能陶瓷(又稱電子陶瓷)、結(jié)構(gòu)陶瓷(又稱工程陶瓷)和生物陶瓷。按其使用的原料成分的不同可分為氧化物陶瓷、氮化物陶瓷、硼化物陶瓷、碳化物陶瓷和金屬陶瓷等。其中氧化鋁陶瓷為其中非常重要的一種，其原料即為各種規(guī)格的α一氧化鋁粉體。

α一氧化鋁以其強(qiáng)度高、硬度大、耐高溫、耐磨損等一系列優(yōu)異特性，在各種新型陶瓷材料的生產(chǎn)中得到廣泛的應(yīng)用。它不但是做集成電路基片、人造寶石、切削刀具、人造骨骼等高級氧化鋁陶瓷的粉體原料，而且可用作熒光粉載體、高級耐火材料、特殊研磨材料等。隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，α一氧化鋁的應(yīng)用領(lǐng)域正在迅速拓寬，市場需求量也在日益增大，其前景非常廣闊。

α一氧化鋁在功能陶瓷中的應(yīng)用

功能陶瓷是指利用其電、磁、聲、光、熱等性質(zhì)或其藕合效應(yīng)，以實(shí)現(xiàn)某種使用功能的先進(jìn)陶瓷，其具有絕緣性、介電性、壓電性、熱電性、半導(dǎo)體、離子傳導(dǎo)性以及超導(dǎo)性等多種電氣性能，因此有多方面的功能和極廣泛的用途。目前已大規(guī)模實(shí)用化的主要是集成電路基板和封裝用絕緣陶瓷、汽車火花塞絕緣陶瓷、在電視機(jī)和錄像機(jī)中廣泛使用的電容器介電陶瓷、有多種用途的壓電陶瓷和各種傳感器用敏感陶瓷，此外還用于高壓鈉燈發(fā)光管等。

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火花塞絕緣陶瓷

火花塞絕緣陶瓷是目前陶瓷在發(fā)動機(jī)中唯一最大的一項(xiàng)應(yīng)用。因氧化鋁具有優(yōu)良的電絕緣、高機(jī)械強(qiáng)度、耐高壓和耐熱沖擊等特性，因此，目前世界上廣泛使用氧化鋁絕緣火花塞?；鸹ㄈ忙痢趸X的要求為普通低鈉一氧化α鋁微粉，其中氧化鈉含量≤0.05%，平均粒徑325目。

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集成電路基板和封裝材料

陶瓷用作基板材料和封裝材料在以下幾個(gè)方面優(yōu)于塑料：高絕緣電阻、高抗化學(xué)腐蝕、高密封性、能阻止?jié)駳馔高^、無反應(yīng)活性、不會污染超純半導(dǎo)體硅。集成電路基板和封裝材料所要求α一氧化鋁的性能為：熱膨脹系數(shù)7.0x10-6/℃，導(dǎo)熱率20-30W/K·m(室溫)，介電常數(shù)9一12(IMHz)，介質(zhì)損耗3~10-4(IMHz)，體積電阻率>1012-1014Ω·cm(室溫)。

隨著集成電路高性能化、高集成度化,對基板和封裝材料提出了更嚴(yán)格的要求：

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高壓鈉發(fā)光燈管

由高純超細(xì)氧化鋁為原料制成的精細(xì)陶瓷具有耐高溫、耐腐蝕、絕緣性好、強(qiáng)度高等特性，是一種優(yōu)良的光學(xué)陶瓷材料。由高純氧化鋁加人少量氧化鎂、氧化斕或氧化銥等添加劑，采用氣氛燒結(jié)和熱壓燒結(jié)等方法制成的透明多晶體，能耐高溫鈉蒸氣的腐蝕，可用作高壓鈉發(fā)光燈管，其照明效率高。

α一氧化鋁在結(jié)構(gòu)陶瓷中的應(yīng)用

α一氧化鋁在生物陶瓷中的應(yīng)用

生物陶瓷材料作為無機(jī)生物醫(yī)學(xué)材料，與金屬材料、高分子材料相比沒有毒副作用，與生物體組織有良好的生物相容性、耐腐蝕性等優(yōu)點(diǎn)，已越來越受到人們的重視，生物陶瓷材料的研究與臨床應(yīng)用，已從短期的替換與填充發(fā)展成為永久性牢固種植，從生物惰性材料發(fā)展到生物活性的材料及多相復(fù)合材料。

近年來，氧化鋁多孔陶瓷由于具有耐化學(xué)侵蝕、耐磨，具有良好的高溫穩(wěn)定性以及熱電特性，被用于制作人工骸關(guān)節(jié)、人造膝關(guān)節(jié)、人工股骨頭、其他人工骨、人工牙根和骨骼固定螺釘及修補(bǔ)角膜等。氧化鋁多孔陶瓷的制備過程中對孔徑的控制方法為：將不同粒徑的氧化鋁顆?；旌?，泡沫浸漬和噴霧干燥顆粒。也可對鋁板進(jìn)行陽極氧化制成定向的納米級微孔的通道型氣孔。

同上述方法相比，溶膠一凝膠法可進(jìn)一步改善氧化鋁多孔陶瓷孔徑分布的控制、相變、純度及顯微結(jié)構(gòu)。用溶膠一凝膠法制備氧化鋁多孔陶瓷的工藝為：采用鋁粉在氯化鋁溶液中水解，得到鋁溶膠，并直接將成孔劑與之混合，進(jìn)行成型、燒成制得產(chǎn)品。

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過壓及相關(guān)聯(lián)的高浪涌電流能損害甚至損壞電氣和電子設(shè)備，因此，可靠的高壓保護(hù)必不可少。碩凱電子近期研發(fā)了一種新型陶瓷材料的浪涌貼片壓敏電阻，現(xiàn)已正式投產(chǎn)上線，該系列電阻不僅尺寸緊湊，且具有優(yōu)越的保護(hù)性能。

新型陶瓷貼片壓敏電阻的優(yōu)點(diǎn)：

傳統(tǒng)的壓敏電阻采用氧化鋅材質(zhì)通過環(huán)氧樹脂封裝而成，這種壓敏電阻具有通流量大且價(jià)格便宜的優(yōu)點(diǎn)。插件壓敏電阻的功率越大其體積就越大，在一些小型電子產(chǎn)品電路上不便于貼片自動化焊接，易燃易爆的特性在使用或存儲不當(dāng)?shù)那闆r下可能會帶來安全隱患。

碩凱電子新型陶瓷貼片壓敏電阻與傳統(tǒng)的插件壓敏電阻相比，采用陶瓷材質(zhì)進(jìn)行封裝其特性是耐高溫不易燃和在遭受高浪涌沖擊后能防止爆炸，同時(shí)體積相對較小利于自動化焊接，回流焊效率高，節(jié)省了人工焊接成本。

陶瓷壓敏電阻在線性驅(qū)動電源中的應(yīng)用：

常見的線性LED電源有：廣告燈，廣場燈，路燈等，具有電路簡單，元器件少，體積小，電路穩(wěn)定性高，壽命長，成本低，光源和驅(qū)動電路可以成為一體等優(yōu)點(diǎn)。線性電源方案：是指用線性調(diào)整器（線性IC）來實(shí)現(xiàn)對LED電流的控制，輸出為恒流。線性調(diào)整器，顧名思義，主要原理是使用開關(guān)管的放大區(qū)間進(jìn)行平衡輸入電壓影響來進(jìn)行恒流調(diào)整器控制器。LED線性電源雷擊浪涌防護(hù)推薦使用碩凱陶瓷貼片壓敏電阻，其優(yōu)勢是：線性電源方案大部分用于鋁基板材質(zhì)LED照明產(chǎn)品，鋁基板不適合焊接插件型器件，貼片陶瓷壓敏方便自動化焊接。線性LED燈一般發(fā)熱量大，溫度高，貼片陶亞敏耐溫比傳統(tǒng)插件壓敏電阻高（陶瓷材料耐溫高）。

陶瓷貼片壓敏電阻型號有05DXXXKT、07DXXXKT、05DXXXKJT、07DXXXKJT、10DXXXKJT、10DXXXKLT系列，其中10DXXXKJT系列能承受住4KV/2KA*40T的組合波浪涌沖擊，10DXXXKLT系列可承受高達(dá)6KV/3KA*40T的浪涌組合波。了解更多陶瓷貼片壓敏電阻型號及參數(shù)，請直接進(jìn)入碩凱電子網(wǎng)址咨詢在線客服http://www.socay.com/。

　　新華社東京12月21日電（記者 華義）龜裂會使陶瓷材料硬度和可靠性大幅降低。日本研究人員日前研發(fā)出可快速自愈龜裂的新型陶瓷材料，未來有望應(yīng)用于飛機(jī)發(fā)動機(jī)材料等領(lǐng)域。

此前，日本橫濱國立大學(xué)的研究人員研制出一種可在1200至1300攝氏度條件下，經(jīng)過一系列氧化反應(yīng)過程能自愈龜裂的特殊陶瓷材料。

為了讓這種陶瓷材料能在更低溫度下快速自愈，橫濱國立大學(xué)和國立材料科學(xué)研究所等機(jī)構(gòu)的研究人員發(fā)現(xiàn)將極少量的氧化錳添加到這種陶瓷材料中，可大大加快陶瓷材料自愈龜裂過程，于是他們成功開發(fā)出可在1000攝氏度條件下，最快1分鐘便能完全自愈的新型陶瓷材料，未來有望應(yīng)用于飛機(jī)發(fā)動機(jī)材料等領(lǐng)域。

該研究成果日前發(fā)表在英國《科學(xué)報(bào)告》雜志網(wǎng)絡(luò)版上。

作者：華義