No campo da indústria eletrônica, o substrato de alumina tornou-se um material de base indispensável para componentes eletrônicos devido ao seu excelente isolamento, estabilidade química, alta condutividade térmica e bom desempenho em alta frequência. Não só desempenha o papel de suporte e dissipação de calor, mas também garante o desempenho de isolamento dos componentes eletrônicos. A pasta de fundição de alumina é a principal matéria-prima para a preparação do substrato cerâmico de alumina, e sua composição e características determinam diretamente a qualidade e o desempenho do produto final. O objetivo deste artigo é investigar como as características do pó de alumina, incluindo pureza, tamanho e área superficial específica, morfologia e dispersão, afetam o processo de fundição e o desempenho do substrato cerâmico de alumina.
Efeito de pureza
A pureza do pó de alumina é a base da qualidade da pasta de fundição. O teor de alumina necessário geralmente não é inferior a 95% para evitar o impacto negativo das impurezas na aparência, encolhimento, microestrutura e desempenho do produto acabado. Por exemplo, pós de óxido de alumínio contendo partículas livres de Fe levarão ao desenvolvimento de cor dentro ou na superfície da cerâmica durante o processo de sinterização, formando manchas que não apenas afetam a aparência, mas também reduzem o desempenho do isolamento.
O efeito do tamanho do pó e da área de superfície específica
O tamanho do pó de alumina é controlado na faixa de 0,3-1,7μm, e a área superficial específica está entre 2-11m²/g, o que tem um impacto importante na densidade do produto acabado. O pó de tamanho de partícula pequeno tem maior área superficial e energia superficial, o que favorece a densificação do filme fundido. No entanto, um tamanho de partícula muito pequeno aumentará a necessidade de aditivos como dispersantes e ligantes, deteriorará a fluidez da pasta, aumentará a contração da sinterização e reduzirá a densidade da sinterização.
Efeito da morfologia do pó
A morfologia do pó de alumina é variada, incluindo esférica, em flocos, fibrosa e irregular. Devido à sua superfície lisa e boa fluidez, as partículas esféricas contribuem para melhorar a densidade do produto acabado. Em contraste, partículas não esféricas são fáceis de formar lacunas após a sinterização, o que afeta o processo de densificação.
Otimização da descentralização
Melhorar a dispersão do pó na pasta é a chave para garantir a qualidade do produto acabado. Além da adição de dispersantes, o tratamento de modificação da superfície do pó, como modificação química ou tratamento físico, pode melhorar significativamente a dispersão e as propriedades reológicas da pasta, de modo a otimizar o processo de fundição.
Em resumo, as características do pó de alumina desempenham um papel crucial no processo de fundição da preparação do substrato cerâmico de alumina. Ao controlar rigorosamente a pureza, tamanho, área superficial e morfologia do pó e otimizar a dispersão, os principais indicadores de desempenho, como condutividade térmica, resistividade, constante dielétrica, estabilidade química e resistência mecânica do substrato cerâmico de alumina, podem ser significativamente melhorados. No futuro, com o progresso contínuo da ciência dos materiais e da tecnologia de preparação, o estudo aprofundado e a regulação fina das características do pó de alumina promoverão ainda mais a aplicação e o desenvolvimento de substratos cerâmicos de alumina na área de componentes eletrônicos de alta qualidade, e fornecer uma base sólida para o desenvolvimento sustentável da indústria eletrônica.
