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电子知识 氧化铝陶瓷

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电子知识 氧化铝陶瓷

  随着光电子技术和微电子技术的飞速发展,对能在严苛环境(温度高、湿度大、电强度大、辐射强度高)下工作的电子陶瓷的需求越来越迫切。氧化铝陶瓷作为电子陶瓷中的常用材料,具有耐高温、耐腐蚀、机械强度高、硬度大、电绝缘性能高与介电损耗低等特点,在机械电子、电子电力、生物医学、航天航空等方面有着广阔的应用前景,已经受到广泛的关注和研究。  

电子知识 氧化铝陶瓷

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氧化铝陶瓷是一种以氧化铝(Al2O3)为主体的陶瓷材料,是氧化物中最稳定的物质,用于厚膜集成电路,其材料的制造技术主要包括两个部分:陶瓷基片的制备技术,陶瓷基片的分切和表面加工技术。

  基片的表面加工技术是电子元器件生产的基础和保证。氧化铝陶瓷基片硬度高、脆性大、易产生裂纹,表面加工难度大,且加工后很难保证表面和亚表面的质量与完整性。

  而工业上,氧化铝陶瓷的表面加工不仅要求有高的尺寸精度和形状精度,表面粗糙度低以及良好的表面完整性,对氧化铝陶瓷基片的应用还要求基片表面无缺陷、无损伤与超光滑,因此,实现氧化铝陶瓷基片表面超光滑平坦化是基片衬底材料制备技术的关键和发展趋势。

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  GMamalis等人采用了不同粒度的合成金刚石磨料,分別对不同压力下制成的95%Al2O3陶瓷进行了研磨加工,分析发现粗研磨阶段主要的材料去除机理是材料表面突出晶粒的拔出和晶粒间的微破碎,精研磨阶段则是由于材料表面的塑性流动提高了表面质量。

  张昌娟等人在不同振动模式下进行了普通研磨与超声研磨的对比试验,研究了各研磨工艺参数对工件表面粗趟度影响的主次顺序,并分析了工件转速、进给速度、研磨切深、发生器功率等不同研磨参数对表面粗糖度的影响规律。通过对比试验结果表明,超声振动研磨是一种适合王程陶瓷等硬脆材料的高效加工方法。

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  郑建新等人通过对Al2O3陶瓷进行蠕动进给超声磨削和机械磨削对比试验,研究分析了各加工参数对磨削表面质量的影响规律。研究表明,当超声振动方向与蠕动给方向平行时可降低表面粗挺度值,而当超声振动方向与蠕动进给方向垂直时则不利于加工表面质量的改善;在超声磨削的加工方式下,为了提高加工表面质量,应采用较低的进给速度、较小的磨削深度和适当高的磨削速度以及复合进给磨削方式。

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展望:氧化铝陶瓷因为其优越的性能,在现代社会的用量越来越大,应用范围越来越宽,特别是在防磨工程和电子陶瓷生产方面的用量增加将更为显著。为了满足它在工业领域上的技术要求,国内外学者也将在其机械加工方面做大量深入的研究,完善氧化铝陶瓷的相关技术将是今后科研的一大热门方向。


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