Dans le domaine de l'industrie électronique, le substrat d'alumine est devenu un matériau de base indispensable pour les composants électroniques en raison de son excellente isolation, de sa stabilité chimique, de sa conductivité thermique élevée et de ses bonnes performances à haute fréquence. Il joue non seulement le rôle de support et de dissipation thermique, mais assure également les performances d'isolation des composants électroniques. La boue de coulée d'alumine est la matière première clé pour la préparation du substrat céramique d'alumine, et sa composition et ses caractéristiques déterminent directement la qualité et les performances du produit final. Le but de cet article est d'étudier comment les caractéristiques de la poudre d'alumine, notamment la pureté, la taille et la surface spécifique, la morphologie et la dispersion, affectent le processus de coulée et les performances du substrat céramique d'alumine.
Effet de pureté
La pureté de la poudre d'alumine est la base de la qualité du coulage. La teneur en alumine requise n'est généralement pas inférieure à 95 % pour éviter l'impact négatif des impuretés sur l'apparence, le retrait, la microstructure et les performances du produit fini. Par exemple, les poudres d'oxyde d'aluminium contenant des particules de Fe libres entraîneront un développement de couleur à l'intérieur ou sur la surface de la céramique pendant le processus de frittage, formant des taches qui non seulement affecteront l'apparence, mais réduiront également les performances d'isolation.
L'effet de la taille de la poudre et de la surface spécifique
La taille de la poudre d'alumine est contrôlée dans la plage de 0,3 à 1,7 μm et la surface spécifique est comprise entre 2 et 11 m²/g, ce qui a un impact important sur la densité du produit fini. La poudre de petite taille de particules a une surface spécifique et une énergie de surface plus élevées, ce qui favorise la densification du film de coulée. Cependant, une taille de particules trop petite augmentera le besoin d'additifs tels que des dispersants et des liants, détériorera la fluidité de la boue, augmentera le retrait de frittage et réduira la densité de frittage.
Effet de la morphologie de la poudre
La morphologie de la poudre d'alumine est variée, notamment sphérique, en flocons, fibreuse et irrégulière. En raison de leur surface lisse et de leur bonne fluidité, les particules sphériques contribuent à améliorer la densité du produit fini. En revanche, les particules non sphériques forment facilement des espaces après le frittage, ce qui affecte le processus de densification.
Optimisation de la décentralisation
L'amélioration de la dispersion de la poudre dans le coulis est la clé pour garantir la qualité du produit fini. En plus de l'ajout de dispersants, le traitement de modification de surface de la poudre, tel qu'une modification chimique ou un traitement physique, peut améliorer considérablement la dispersion et les propriétés rhéologiques de la boue, de manière à optimiser le processus de coulée.
En résumé, les caractéristiques de la poudre d’alumine jouent un rôle crucial dans le processus de coulée de préparation du substrat en céramique d’alumine. En contrôlant strictement la pureté, la taille, la surface et la morphologie de la poudre et en optimisant la dispersion, les indicateurs de performance clés tels que la conductivité thermique, la résistivité, la constante diélectrique, la stabilité chimique et la résistance mécanique du substrat en céramique d'alumine peuvent être considérablement améliorés. À l'avenir, avec les progrès continus de la science des matériaux et de la technologie de préparation, l'étude approfondie et la régulation fine des caractéristiques de la poudre d'alumine favoriseront davantage l'application et le développement de substrats en céramique d'alumine dans le domaine des composants électroniques haut de gamme, et fournir une base solide pour le développement durable de l'industrie électronique.
