Material – Cerámica

♦Alúmina (Al2O3)

Las piezas cerámicas de precisión fabricadas por ZhongHui Intelligent Manufacturing Group (ZHHIMG) se elaboran con materias primas cerámicas de alta pureza (92-97%, 99,5% o >99,9% de alúmina) y prensado isostático en frío (CIP). Mediante sinterización a alta temperatura y mecanizado de precisión, se logra una exactitud dimensional de ± 0,001 mm, una rugosidad superficial de hasta Ra0,1 y una temperatura de uso de hasta 1600 °C. Se fabrican en diferentes colores según las necesidades del cliente, como negro, blanco, beige y rojo oscuro. Nuestras piezas cerámicas de precisión son resistentes a altas temperaturas, corrosión, desgaste y poseen propiedades aislantes, lo que permite su uso prolongado en ambientes de alta temperatura, vacío y gases corrosivos.

Ampliamente utilizado en una variedad de equipos de producción de semiconductores: marcos (soporte cerámico), sustrato (base), brazo/puente (manipulador), componentes mecánicos y cojinetes de aire cerámicos.

AL2O3

Nombre del producto Tubo/varilla/tubo cuadrado de cerámica de alúmina de alta pureza 99
Índice Unidad 85 % Al2O3 95 % Al2O3 99 % Al2O3 99,5 % Al2O3
Densidad g/cm³ 3.3 3.65 3.8 3.9
Absorción de agua % <0.1 <0.1 0 0
Temperatura de sinterización °C 1620 1650 1800 1800
Dureza Mohs 7 9 9 9
Resistencia a la flexión (20 ℃) MPa 200 300 340 360
Resistencia a la compresión Kgf/cm2 10000 25000 30000 30000
Temperatura de funcionamiento prolongado °C 1350 1400 1600 1650
Temperatura máxima de funcionamiento °C 1450 1600 1800 1800
Resistividad volumétrica 20℃ Ω. cm3 >1013 >1013 >1013 >1013
100℃ 1012-1013 1012-1013 1012-1013 1012-1013
300℃ >109 >1010 >1012 >1012

Aplicación de cerámicas de alúmina de alta pureza:
1. Aplicado a equipos semiconductores: plato de vacío cerámico, disco de corte, disco de limpieza, PLATO cerámico.
2. Piezas de transferencia de obleas: mandriles de manipulación de obleas, discos de corte de obleas, discos de limpieza de obleas, ventosas de inspección óptica de obleas.
3. Industria de pantallas planas LED/LCD: boquilla cerámica, disco de rectificado cerámico, pasador de elevación, riel de pasadores.
4. Comunicación óptica, industria solar: tubos cerámicos, varillas cerámicas, raspadores cerámicos para serigrafía de placas de circuitos impresos.
5. Piezas resistentes al calor y aislantes eléctricamente: cojinetes cerámicos.
Actualmente, las cerámicas de óxido de aluminio se dividen en cerámicas de alta pureza y cerámicas comunes. Las cerámicas de óxido de aluminio de alta pureza contienen más del 99,9 % de Al₂O₃. Debido a su temperatura de sinterización de hasta 1650-1990 °C y su longitud de onda de transmisión de 1-6 μm, se suelen procesar en vidrio fundido en lugar de crisoles de platino, lo que permite su uso en tubos de sodio gracias a su alta transmitancia de luz y resistencia a la corrosión por metales alcalinos. En la industria electrónica, se emplean como material aislante de alta frecuencia para sustratos de circuitos integrados. Según su contenido de óxido de aluminio, las cerámicas comunes se clasifican en cerámicas 99, 95, 90 y 85. En ocasiones, las cerámicas con un 80 % o un 75 % de óxido de aluminio también se incluyen en la categoría de cerámicas comunes. Entre ellos, el material cerámico de óxido de aluminio 99 se utiliza para producir crisoles de alta temperatura, tubos de hornos ignífugos y materiales especiales resistentes al desgaste, como cojinetes, juntas y placas de válvulas cerámicas. La cerámica de aluminio 95 se emplea principalmente como componente resistente a la corrosión y al desgaste. La cerámica 85 se suele mezclar con otros materiales para mejorar sus propiedades, optimizando así su rendimiento eléctrico y su resistencia mecánica. Puede utilizarse con juntas de molibdeno, niobio, tantalio y otros metales, y algunos componentes se emplean en dispositivos de vacío eléctrico.

 

Artículo de calidad (valor representativo) Nombre del producto AES-12 AES-11 AES-11C AES-11F AES-22S AES-23 AL-31-03
Composición química: Producto de fácil sinterización con bajo contenido de sodio H₂O % 0.1 0.1 0.1 0.1 0.1 0.1 0.1
Jajaja % 0.1 0.2 0.1 0.1 0.1 0.1 0.1
Fe₂O₃ % 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
Diámetro medio de partículas (MT-3300, método de análisis láser) μm 0.44 0.43 0.39 0.47 1.1 2.2 3
α Tamaño del cristal μm 0.3 0.3 0.3 0.3 0,3 ~ 1,0 0.3 ~ 4 0.3 ~ 4
Densidad de formación** g/cm³ 2.22 2.22 2.2 2.17 2.35 2.57 2.56
Densidad de sinterización** g/cm³ 3.88 3.93 3.94 3.93 3.88 3.77 3.22
Tasa de contracción de la línea de sinterización** % 17 17 18 18 15 12 7

* El MgO no está incluido en el cálculo de la pureza del Al₂O₃.
* Sin polvo de incrustaciones 29,4 MPa (300 kg/cm²), temperatura de sinterización 1600 °C.
AES-11 / 11C / 11F: Añada 0,05 ~ 0,1% de MgO, la sinterabilidad es excelente, por lo que es aplicable a cerámicas de óxido de aluminio con una pureza superior al 99%.
AES-22S: Caracterizada por una alta densidad de formación y una baja tasa de contracción de la línea de sinterización, es aplicable a la fundición en forma deslizante y otros productos a gran escala con la precisión dimensional requerida.
AES-23 / AES-31-03: Tiene una mayor densidad de formación, tixotropía y menor viscosidad que el AES-22S. El primero se utiliza en cerámica, mientras que el segundo se utiliza como reductor de agua para materiales ignífugos, ganando popularidad.

♦Características del carburo de silicio (SiC)

Características generales Pureza de los componentes principales (en % peso) 97
Color Negro
Densidad (g/cm³) 3.1
Absorción de agua (%) 0
Características mecánicas Resistencia a la flexión (MPa) 400
Módulo de Young (GPa) 400
Dureza Vickers (GPa) 20
Características térmicas Temperatura máxima de funcionamiento (°C) 1600
coeficiente de expansión térmica Temperatura ambiente ~500 °C 3.9
(1/°C x 10-6) Temperatura ambiente ~800 °C 4.3
Conductividad térmica (W/m x K) 130 110
Resistencia al choque térmico ΔT (°C) 300
Características eléctricas resistividad volumétrica 25°C 3 x 106
300 °C -
500 °C -
800 °C -
constante dieléctrica 10 GHz -
Pérdida dieléctrica (x 10-4) -
Factor Q (x 10⁴) -
Tensión de ruptura dieléctrica (kV/mm) -

20200507170353_55726

♦Cerámica de nitruro de silicio

Material Unidad Si₃N₄
Método de sinterización - Presión de gas sinterizada
Densidad g/cm³ 3.22
Color - Gris oscuro
Tasa de absorción de agua % 0
Módulo de Young promedio 290
Dureza Vickers promedio 18 - 20
Resistencia a la compresión MPa 2200
Resistencia a la flexión MPa 650
Conductividad térmica W/mK 25
Resistencia al choque térmico Δ (°C) 450 - 650
Temperatura máxima de funcionamiento °C 1200
Resistividad volumétrica Ω·cm > 10 ^ 14
Constante dieléctrica - 8.2
Resistencia dieléctrica kV/mm 16