Прымяненне α-аксіду алюмінію ў новыхалюмініевая кераміка
Нягледзячы на тое, што існуе мноства разнавіднасцяў новых керамічных матэрыялаў, іх можна ўмоўна падзяліць на тры катэгорыі ў залежнасці ад іх функцый і прымянення: функцыянальная кераміка (таксама вядомая як электронная кераміка), канструкцыйная кераміка (таксама вядомая як інжынерная кераміка) і біякераміка. У залежнасці ад розных выкарыстоўваных сыравінных кампанентаў іх можна падзяліць на аксідную кераміку, нітрыдную кераміку, борыдную кераміку, карбідную кераміку і металакераміку. Сярод іх вельмі важная алюмініевая кераміка, сыравінай для якой з'яўляецца парашок α-аксіду алюмінію розных характарыстык.
α-аксід алюмінію шырока выкарыстоўваецца ў вытворчасці розных новых керамічных матэрыялаў дзякуючы сваёй высокай трываласці, высокай цвёрдасці, устойлівасці да высокіх тэмператур, зносаўстойлівасці і іншым выдатным уласцівасцям. Ён з'яўляецца не толькі парашкападобнай сыравінай для перадавых керамічных вырабаў з аксіду алюмінію, такіх як падкладкі інтэгральных схем, штучныя каштоўныя камяні, рэжучыя інструменты, штучныя косці і г.д., але таксама можа выкарыстоўвацца ў якасці носьбіта люмінафора, перадавых вогнетрывалых матэрыялаў, спецыяльных шліфавальных матэрыялаў і г.д. З развіццём сучаснай навукі і тэхналогій сфера прымянення α-аксіду алюмінію хутка пашыраецца, попыт на рынку таксама расце, і яго перспектывы вельмі шырокія.
Ужыванне α-аксіду алюмінію ў функцыянальнай кераміцы
Функцыянальная керамікаадносяцца да перадавых керамічных матэрыялаў, якія выкарыстоўваюць свае электрычныя, магнітныя, акустычныя, аптычныя, цеплавыя і іншыя ўласцівасці або эфекты сувязі для дасягнення пэўнай функцыі. Яны валодаюць мноствам электрычных уласцівасцей, такіх як ізаляцыя, дыэлектрычная, п'езаэлектрычная, тэрмаэлектрычная, паўправадніковая, іённая праводнасць і звышправоднасць, таму яны маюць шмат функцый і надзвычай шырокае прымяненне. У цяперашні час асноўнымі з іх, якія знайшлі практычнае прымяненне ў вялікіх маштабах, з'яўляюцца ізаляцыйная кераміка для падкладак і ўпакоўкі інтэгральных схем, ізаляцыйная кераміка для аўтамабільных свечак запальвання, дыэлектрычная кераміка для кандэнсатараў, якая шырока выкарыстоўваецца ў тэлевізарах і відэамагнітафонах, п'езаэлектрычная кераміка з розным выкарыстаннем і адчувальная кераміка для розных датчыкаў. Акрамя таго, яны таксама выкарыстоўваюцца для святлодыёдных трубак натрыевых лямпаў высокага ціску.
1. Ізаляцыйная кераміка для свечак запальвання
Ізаляцыйная кераміка для свечак запальвання ў цяперашні час з'яўляецца адзіным найбольш распаўсюджаным прымяненнем керамікі ў рухавіках. Дзякуючы выдатнай электрычнай ізаляцыі, высокай механічнай трываласці, высокай устойлівасці да ціску і цеплавых удараў, ізаляцыйныя свечкі запальвання з аксіду алюмінію шырока выкарыстоўваюцца ў свеце. Патрабаванні да α-аксіду алюмінію для свечак запальвання - гэта звычайныя мікрапарашкі α-аксіду алюмінію з нізкім утрыманнем натрыю, у якіх утрыманне аксіду натрыю ≤0,05%, а сярэдні памер часціц - 325 меш.
2. Падкладкі інтэгральных схем і ўпаковачныя матэрыялы
Кераміка, якая выкарыстоўваецца ў якасці падкладак і ўпаковачных матэрыялаў, пераўзыходзіць пластыкі па наступных паказчыках: высокая ізаляцыйная ўстойлівасць, высокая хімічная ўстойлівасць да карозіі, высокая герметычнасць, прадухіленне пранікнення вільгаці, адсутнасць рэакцыйнай здольнасці і адсутнасць забруджвання ў параўнанні з ультрачыстым паўправадніковым крэмніем. Уласцівасці α-аксіду алюмінію, неабходныя для падкладак інтэгральных схем і ўпаковачных матэрыялаў: каэфіцыент цеплавога пашырэння 7,0×10⁻⁶/℃, цеплаправоднасць 20-30 Вт/К·м (пакаёвая тэмпература), дыэлектрычная пастаянная 9-12 (1 МГц), дыэлектрычныя страты 3~10⁻⁴ (1 МГц), аб'ёмнае супраціўленне >1012-1014 Ом·см (пакаёвая тэмпература).
З высокай прадукцыйнасцю і высокай інтэграцыяй інтэгральных схем, да падкладак і ўпаковачных матэрыялаў прад'яўляюцца больш жорсткія патрабаванні:
Па меры павелічэння цеплавыдзялення чыпа патрабуецца больш высокая цеплаправоднасць.
Пры высокай хуткасці вылічальнага элемента патрабуецца нізкая дыэлектрычная пранікальнасць.
Каэфіцыент цеплавога пашырэння павінен быць блізкім да крэмнію. Гэта прад'яўляе больш высокія патрабаванні да α-аксіду алюмінію, гэта значыць, ён развіваецца ў напрамку высокай чысціні і тонкасці.
3. Натрыевая святлодыёдная лямпа высокага ціску
Вытанчаная керамікаВыраблены з высакаякаснага ультратонкага аксіду алюмінію ў якасці сыравіны, валодае характарыстыкамі высокай тэмпературы, каразійнай стойкасці, добрай ізаляцыі, высокай трываласці і г.д., і з'яўляецца выдатным аптычным керамічным матэрыялам. Празрысты полікрышталічны матэрыял, выраблены з высакаякаснага аксіду алюмінію з невялікай колькасцю аксіду магнію, аксіду ірыдыю або дабавак аксіду ірыдыю, атрыманы шляхам атмасфернага спякання і гарачага прэсавання, можа супрацьстаяць карозіі пад уздзеяннем высокатэмпературных пароў натрыю і можа выкарыстоўвацца ў якасці высокацісных натрыевых святлодыёдных лямпаў з высокай асвятляльнай эфектыўнасцю.
Ужыванне α-аксіду алюмінію ў канструкцыйнай кераміцы
Як неарганічныя біямедыцынскія матэрыялы, біякерамічныя матэрыялы не маюць таксічных пабочных эфектаў у параўнанні з металічнымі і палімернымі матэрыяламі, а таксама валодаюць добрай біясумяшчальнасцю і каразійнай устойлівасцю з біялагічнымі тканінамі. Яны цэняцца ўсё больш і больш. Даследаванні і клінічнае прымяненне біякерамічных матэрыялаў развіваліся ад кароткатэрміновай замены і пломбы да пастаяннай і трывалай імплантацыі, а таксама ад біялагічных інэртных матэрыялаў да біялагічна актыўных матэрыялаў і шматфазных кампазітных матэрыялаў.
У апошнія гады сітаватыяалюмініевая керамікавыкарыстоўваліся для вырабу штучных шкілетных суставаў, штучных каленных суставаў, штучных галовак сцегнавых костак, іншых штучных костак, штучных каранёў зубоў, шруб для фіксацыі костак і рамонту рагавіцы дзякуючы іх хімічнай каразійнай устойлівасці, зносаўстойлівасці, добрай стабільнасці пры высокіх тэмпературах і тэрмаэлектрычным уласцівасцям. Метад кантролю памеру пор падчас падрыхтоўкі сітаватай керамікі з аксіду алюмінію заключаецца ў змешванні часціц аксіду алюмінію рознага памеру, прапітцы пенай і распыляльнай сушцы часціц. Алюмініевыя пласціны таксама можна анадаваць для стварэння накіраваных нанамаштабных мікрапорыстых пор тыпу каналаў.