Material – Cerâmica

♦Alumina (Al2O3)

As peças cerâmicas de precisão produzidas pelo ZhongHui Intelligent Manufacturing Group (ZHHIMG) podem ser fabricadas com matérias-primas cerâmicas de alta pureza, alumina com pureza de 92 a 97%, 99,5% ou superior a 99,9%, e prensadas isostáticas a frio (CIP). A sinterização em alta temperatura e a usinagem de precisão garantem uma precisão dimensional de ± 0,001 mm, rugosidade de até Ra 0,1 e temperatura de operação de até 1600 graus. Diferentes cores de cerâmica podem ser produzidas de acordo com as necessidades do cliente, como preto, branco, bege, vermelho escuro, etc. As peças cerâmicas de precisão produzidas pela nossa empresa são resistentes a altas temperaturas, corrosão, desgaste e possuem propriedades isolantes, podendo ser utilizadas por longos períodos em ambientes de alta temperatura, vácuo e gases corrosivos.

Amplamente utilizado em diversos equipamentos de produção de semicondutores: Estruturas (suporte cerâmico), Substrato (base), Braço/Ponte (manipulador), Componentes Mecânicos e Mancais de Ar de Cerâmica.

AL2O3

Nome do produto Tubo/cano/barra quadrada de cerâmica de alumina de alta pureza (99%)
Índice Unidade 85% Al2O3 95% Al2O3 99% Al2O3 99,5% Al2O3
Densidade g/cm3 3.3 3,65 3,8 3.9
Absorção de água % <0,1 <0,1 0 0
Temperatura de sinterização 1620 1650 1800 1800
Dureza Mohs 7 9 9 9
Resistência à flexão (20℃) Mpa 200 300 340 360
Resistência à compressão Kgf/cm2 10000 25000 30000 30000
Temperatura de trabalho prolongada 1350 1400 1600 1650
Temperatura máxima de trabalho 1450 1600 1800 1800
Resistividade volumétrica 20℃ Ω. cm3 >1013 >1013 >1013 >1013
100℃ 1012-1013 1012-1013 1012-1013 1012-1013
300℃ >109 >1010 >1012 >1012

Aplicação de cerâmicas de alumina de alta pureza:
1. Aplicado a equipamentos semicondutores: placa de fixação a vácuo de cerâmica, disco de corte, disco de limpeza, placa de fixação de cerâmica.
2. Componentes para transferência de wafers: mandris para manuseio de wafers, discos de corte de wafers, discos de limpeza de wafers, ventosas para inspeção óptica de wafers.
3. Indústria de displays de tela plana LED/LCD: bico de cerâmica, disco de retificação de cerâmica, pino de elevação, trilho de pino.
4. Comunicação óptica, indústria solar: tubos de cerâmica, hastes de cerâmica, raspadores de cerâmica para serigrafia de placas de circuito impresso.
5. Componentes resistentes ao calor e com isolamento elétrico: rolamentos de cerâmica.
Atualmente, as cerâmicas de óxido de alumínio podem ser divididas em cerâmicas de alta pureza e cerâmicas comuns. A série de cerâmicas de óxido de alumínio de alta pureza refere-se ao material cerâmico que contém mais de 99,9% de Al₂O₃. Devido à sua temperatura de sinterização de até 1650-1990 °C e ao seu comprimento de onda de transmissão de 1 a 6 μm, geralmente é processada em vidro fundido em vez de cadinho de platina, podendo ser usada como tubo de sódio devido à sua transmitância de luz e resistência à corrosão por metais alcalinos. Na indústria eletrônica, pode ser usada como material isolante de alta frequência para substratos de circuitos integrados. De acordo com o teor de óxido de alumínio, a série de cerâmicas de óxido de alumínio comuns pode ser dividida em cerâmicas 99, 95, 90 e 85. Às vezes, as cerâmicas com 80% ou 75% de óxido de alumínio também são classificadas como cerâmicas de óxido de alumínio comuns. Dentre eles, o material cerâmico de óxido de alumínio 99 é utilizado na produção de cadinhos para altas temperaturas, tubos de fornos à prova de fogo e materiais especiais resistentes ao desgaste, como mancais cerâmicos, vedações cerâmicas e placas de válvulas. A cerâmica de alumínio 95 é utilizada principalmente em peças resistentes à corrosão e ao desgaste. A cerâmica 85 é frequentemente combinada com outras cerâmicas para melhorar o desempenho elétrico e a resistência mecânica. Ela pode ser utilizada em vedações de molibdênio, nióbio, tântalo e outros metais, e algumas são usadas em dispositivos de vácuo elétricos.

 

Item de qualidade (valor representativo) Nome do produto AES-12 AES-11 AES-11C AES-11F AES-22S AES-23 AL-31-03
Composição química: Produto de fácil sinterização com baixo teor de sódio H₂O % 0,1 0,1 0,1 0,1 0,1 0,1 0,1
Lol % 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
Diâmetro médio de partículas (MT-3300, método de análise a laser) μm 0,44 0,43 0,39 0,47 1.1 2.2 3
Tamanho do cristal α μm 0,3 0,3 0,3 0,3 0,3 ~ 1,0 0,3 ~ 4 0,3 ~ 4
Formação de Densidade** g/cm³ 2.22 2.22 2.2 2.17 2,35 2,57 2,56
Densidade de sinterização** g/cm³ 3,88 3,93 3,94 3,93 3,88 3,77 3.22
Taxa de redução da linha de sinterização** % 17 17 18 18 15 12 7

* O MgO não está incluído no cálculo da pureza do Al₂O₃.
* Sem pó incrustante 29,4MPa (300kg/cm²), temperatura de sinterização de 1600°C.
AES-11 / 11C / 11F: Adicione 0,05 a 0,1% de MgO; a sinterabilidade é excelente, sendo aplicável a cerâmicas de óxido de alumínio com pureza superior a 99%.
AES-22S: Caracterizado por alta densidade de formação e baixa taxa de contração na linha de sinterização, é aplicável à fundição por barbotina e outros produtos de grande escala com a precisão dimensional exigida.
AES-23 / AES-31-03: Possui maior densidade de formação, tixotropia e menor viscosidade que o AES-22S. O primeiro é utilizado em cerâmica, enquanto o segundo é usado como redutor de água em materiais à prova de fogo, ganhando popularidade.

♦Características do Carboneto de Silício (SiC)

Características gerais Pureza dos principais componentes (em % em massa) 97
Cor Preto
Densidade (g/cm³) 3.1
Absorção de água (%) 0
Características mecânicas Resistência à flexão (MPa) 400
Módulo de Young (GPa) 400
Dureza Vickers (GPa) 20
Características térmicas Temperatura máxima de funcionamento (°C) 1600
Coeficiente de expansão térmica Temperatura ambiente ~500°C 3.9
(1/°C x 10-6) Temperatura ambiente ~800°C 4.3
Condutividade térmica (W/m x K) 130 110
Resistência ao choque térmico ΔT (°C) 300
Características elétricas Resistividade volumétrica 25°C 3 x 106
300°C -
500°C -
800°C -
constante dielétrica 10 GHz -
Perda dielétrica (x 10-4) -
Fator Q (x 104) -
Tensão de ruptura dielétrica (KV/mm) -

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♦Cerâmica de nitreto de silício

Material Unidade Si₃N₄
Método de sinterização - Sinterizado sob pressão de gás
Densidade g/cm³ 3.22
Cor - Cinza escuro
Taxa de absorção de água % 0
Módulo Jovem GPA 290
Dureza Vickers GPA 18 - 20
Resistência à compressão Mpa 2200
Força de flexão Mpa 650
Condutividade térmica W/mK 25
Resistência ao choque térmico Δ (°C) 450 - 650
Temperatura máxima de operação °C 1200
Resistividade volumétrica Ω·cm > 10 ^ 14
Constante dielétrica - 8.2
Rigidez dielétrica kV/mm 16