• 科技鑄就  成功企業

    佛山市興虹飛電子科技有限公司

    科技鑄就  成功企業

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    技術資料

    一. 氧化鋁陶瓷與氧化鋯陶瓷,碳化硅陶瓷,氮化硅陶瓷的對比優勢

     

    市面上大家比較熟知的特種陶瓷材料:碳化硅、氧化鋁、氧化鋯、氮化硅。綜合市場需求,分析一下這幾種材料的優勢。

    碳化硅的優點是價格相對便宜,抗侵蝕性好,強度高,最大缺點是易氧化,很難燒結。氧化鋁最便宜,粉體原料的制備工藝也非常成熟,而后兩者在這方面具有明顯的劣勢,這也是制約后兩者發展的瓶頸之一。特別是氮化硅,價格是最貴的。

    從性能上來說,雖然氮化硅和氧化鋯的強度、韌性等機械性能遠優于氧化鋁,似乎性價比還合適,但事實上存在很多問題。先從氧化鋯來說,它具有高韌性,原因是有穩定劑的存在,但是它的這種高韌性是有時效性的,無法在高溫使用和室溫的時效性都嚴重制約氧化鋯發展,應該說它是三者中市場最小的。而氮化硅,也是近二十來年的熱門陶瓷,耐磨抗熱震強度等綜合性能好,但是使用溫度比其他兩種要低;它的成品制備工藝也比氧化鋁要復雜,雖然相比氧化鋯的應用要好得多,但是還是比不上氧化鋁。

    價格便宜,性能穩定,產品多樣化的氧化鋁陶瓷才會成為使用最早,并且一直使用到現在的特種陶瓷。

     

     

     

    二. 氧化鋁耐磨陶瓷片

     

    氧化鋁陶瓷片是以AL2O3為主要原料,以稀有金屬氧化物為熔劑,經一千七百度高溫焙燒而成的特種剛玉陶瓷。

    性能特點 硬度大等

    抗壓強度  ≥850 Mpa

     

    定義

    Al2O3陶瓷:氧化鋁含量高,結構比較致密,具有特殊的性能,故稱為特種陶瓷。Al2O3.陶瓷材料是以氧離子構成的密排六方結構,而鋁離子填充于三分之二的八面體間隙中,這是與天然剛玉相同穩定的α- Al2O3結構,因此陶瓷具有高熔點、高硬度,具有優良的耐磨性能。陶瓷貼片硬度≥HRA85,僅次于金剛石的硬度,而且表面光滑摩擦系數小,耐磨性能十分理想,尤其是在高溫氧化性介質或腐蝕介質中,陶瓷貼片的材料較之其它金屬材料性能優越得多。

     

    性能特點

    1. 硬度大

    經中科院上海硅酸鹽研究所測定,其洛氏硬度為HRA80-90,硬度僅次于金剛石,遠遠超過耐磨鋼和不銹鋼的耐磨性能。

    2. 耐磨性能極好

    經中南工大粉末冶金研究所測定,其耐磨性相當于錳鋼的266倍,高鉻鑄鐵的171.5倍。根據我們十幾年來的客戶跟蹤調查,在同等工況下,可至少延長設備使用壽命十倍以上。

    3. 重量輕

    其密度為3.5g/cm3,僅為鋼鐵的一半,可大大減輕設備負荷。

    4. 適用范圍廣

    舉凡火電、鋼鐵、冶煉、機械、煤炭、礦山、化工、水泥、港口碼頭等企業的輸煤、輸料系統、制粉系統、排灰、除塵系統等一切磨損大的機械設備上,均可根據不同的需求選擇不同類型的產品。

     

    技術指標

    性能符合技術標準;  耐磨陶瓷主要技術指標;    項目 指標

    氧化鋁含量 ≥92%;    密度 ≥3.6 g/cm3;    洛氏硬度 ≥80 HRA;    抗壓強度 ≥850 Mpa

    斷裂韌性KΙC ≥4.8MPa·m1/2;    抗彎強度 ≥290MPa;    導熱系數 20W/m.K;    熱膨脹系數: 7.2×10-6m/m.K

    這種內襯材料擁有特耐磨、硬度高、抗沖擊、耐溫、耐酸堿侵蝕等長處,實際采用爐齡是聚氨酯的6倍以上,特別合用于強磨蝕、粗顆粒物料的分級、濃縮、脫水等功課中,已在多家礦石得到非常成功引用。

     

     

     

    三. 陶瓷基板發展

     

    封裝基板作為LED重要構件隨著LED芯片技術的發展也在發生變化,目前LED散熱基板主要使用金屬與陶瓷基板。金屬基板以鋁或銅為材料,由于技術成熟,且具成本優勢,目前為一般LED產品所采用。而陶瓷基板線路對位精確度高,為業界公認導熱與散熱性能極佳材料,是目前高功率LED散熱zui適方案,被包括Cree、歐司朗等國際大廠和國內瑞豐、國星等ling先企業導入產品。目前陶瓷基板在國內外均有生產,其未來產業化前景將受到芯片封裝方式的影響,隨著未來LED芯片封裝向倒裝或垂直技術方向發展,陶瓷基板將前景可期。

    LED的散熱會對LED芯片的效率、壽命、可靠性等產生重要影響,這就要求LED封裝具有良好的散熱能力。因此,作為LED重要構件的封裝基板不僅是載片的作用,更是散熱的重要通道之一,它的結構和材料在散熱過程中起著關鍵的作用。隨著LED芯片技術的發展,LED 產品的封裝結構從引腳式封裝結構到表面貼裝式(SMD)封裝結構再到功率型封裝結構,LED的封裝基板也從傳統的玻璃環氧樹脂,發展到如今主流的金屬材料,而近年來陶瓷基板的出現,對鋁基板的地位造成了一定的威脅。

    目前,LED散熱基板主要使用金屬與陶瓷基板。金屬基板以鋁或銅為材料,由于技術成熟,且具成本優勢,為一般LED產品所采用。而陶瓷基板線路對位精確度高,為業界公認導熱與散熱性能極佳材料,是目前高功率LED散熱zui適方案,雖然成本比金屬基板來得高,但照明要求的散熱性及穩定性高于筆記本電腦、電視等電子產品,因此,包括Cree、歐司朗、飛利浦及日亞化等國際大廠,都使用陶瓷基板作為LED晶粒散熱材質。國內瑞豐、國星、 鴻利、晶科、英特萊等都有導入陶瓷封裝。

    由于高分子絕緣材料的導熱系數較低,同時耐熱性能較差,如果要提高鋁金屬基板的整體導熱性能及耐熱性能,需要替換掉絕緣材料,但是絕緣材料的啟用,使得同線路無法自傲鋁金屬基板之上布置,所以目前直接提高鋁金屬基板的導熱系數還無法實現。而陶瓷散熱基板,其具有新的導熱材料和新的內部結構,以消除鋁金屬基板所具有的缺陷,從而改善基板的整體散熱效果。下表為陶瓷散熱基板與金屬散熱基板比較。

    四. 氧化鋁陶瓷基板在汽車上的應用與進展

     

    氧化鋁陶瓷基板具有優良的綜合性能,是汽車工業領域中很重要的材料,在汽車上的應用也越來越廣泛.對于提高汽車的性能,降低油耗,減少排氣污染,陶瓷材料都有著極其重要價值。隨著科學技術的不斷發展,汽車的研發及生產階段越來越多地采用新材料及新工藝,這也使得人們對汽車輕質化、低成本、智能化、經濟性和可靠性的要求成為可能,而對于新材料的使用,氧化鋁陶瓷基板材料便是其中最好的功能材料之一。氧化鋁陶瓷基板具有各種優異、獨特的性能,應用在汽車上,對減輕車輛自身質量、提高發動機熱效率、降低油耗、減少排氣污染、提高易損件壽命、完善汽車智能性功能都具有積極意義。

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

    一、氧化鋁陶瓷基板在汽車發動機上的應用

    氧化鋁陶瓷基板能耐1000攝氏度以上高溫,推進了汽車上新用途的開發。例如:要將柴油機的燃耗費降低30%以上,可以說氧化鋁陶瓷是不可缺少的材料?,F在汽油機中,燃燒能量中的78%左右是在熱能和熱傳遞中損失掉的,柴油機熱效率為33%,與汽油機相比已十分優越,然而仍有60%以上的熱能量損失掉。因此,為減少這部分損失,用隔熱性能好的陶瓷材料圍住燃燒室進行隔熱,進而用廢氣渦輪增壓器和動力渦輪來回收排氣能量,有試驗證明,這樣可把熱效率提高到48%。同時,由于氧化鋁陶瓷基板的使用,柴油機瞬間快速起動將變得可能。

    二、氧化鋁陶瓷基板在汽車傳感器上的應用

    對汽車用傳感器的要求是能長久適用于汽車特有的惡劣環境(高溫、低溫、振動、加速、潮濕、噪聲、廢氣),并應當具有小型輕量,重復使用性好,輸出范圍廣等特點。氧化鋁陶瓷基板耐熱、耐蝕、耐磨及其潛在的優良的電磁、光學機能,近年來隨著制造技術的進步而得到充分利用,氧化鋁陶瓷材料制成的傳感器完全能夠滿足上述要求。

    三、氧化鋁陶瓷基板在汽車減振器上的應用

    高級轎車的減振裝置是綜合利用氧化鋁陶瓷正壓電效應、逆壓電效應和電致伸縮效應研制成功的智能減振器。由于采用高靈敏度氧化鋁陶瓷元件,這種減振器具有識別路面且能做自我調節的功能,可以將轎車因粗糙路面引起的振動降到最低限度。

    總之,氧化鋁陶瓷基板是一種正在不斷開發中的陶瓷材料產品,但原料的制取、材料的評價和利用技術等許多方面都有尚待解決的課題。目前,氧化鋁陶瓷基板在汽車的應用并不廣泛,其中的主要原因有:制造工藝復雜、要求高;因氧化鋁陶瓷基板對原材料要求比較嚴格、工藝難以掌握,使得各批制品的性能難以保持均勻一致;目前國內能夠熟練批量生產的廠家并不多,以斯利通為首的區區幾家并不足以撐起整個需求端,還需要更多的制造商崛起,才能將我國特種陶瓷行業推向頂峰。

    人們有充分理由相信,隨著科學技術的飛速發展,在未來的汽車制造業中將會有更多的氧化鋁陶瓷基板、智能陶瓷制品被引入和采用到汽車上,而且一定會在汽車生產中得到廣泛的應用。

     

     

     

     

     

    五. 絕緣材料等級劃分

       

    絕緣材料的絕緣性能與溫度有密切的關系。溫度越高,絕緣材料的絕緣性能越差。為保證絕緣強度,每種絕緣材料都有一個適當的最高允許工作溫度,在此溫度以下,可以長期安全地使用,超過這個溫度就會迅速老化。按照耐熱程度,把絕緣材料分為Y、A、E、B、F、H、C等級別,各耐熱等級對應的溫度如下:   Y級絕緣耐溫90℃   A級絕緣耐溫105℃   E級絕緣耐溫120℃   B級絕緣耐溫130℃   F級絕緣耐溫155℃   H級絕緣耐溫180℃   C級絕緣耐溫200℃ 以上

    六. 導熱矽膠布

     

    導熱矽膠布/導熱矽膠布

    導熱矽膠布是以玻璃纖維作為基材進行加固的有機硅高分子聚合物彈性體,又名叫導熱硅膠布,抗撕拉硅膠布,這種硅膠布能有效地降低電子組件與散熱器之間的熱阻,并且電氣絕緣,具高介電強度,良好的熱導性,高抗化學性能,能抵受高電壓和金屬件的刺穿而導致的電路短路, 是代替傳統云母及硅脂的一種優良導熱絕緣材料。常見的顏色有白色和粉紅色,這個在國內有大量的生產。厚度有0.18mm/0.23mm/0.28mm不等,基本規格一般為:0.23mm*300mm*50M.

     

    優點特性/導熱矽膠布

      抗拉力強,耐磨,絕緣性能佳,表明無粘性,厚度薄,適合用于功率器件的絕緣導熱,因為此產品擁有優越的抗拉力和耐磨性能,價格實惠,被客戶許多客戶所認可,沖型成任何形狀,鎖螺絲類型。導熱并不是此款產品的首先。

     

    應用范圍/導熱矽膠布 

      開關電源、通訊設備、計算機、平板電視、移動設備、視頻設備、網絡產品、家用電器等

     

    應用方式/導熱矽膠布 

      發熱源和散熱模組或外殼間的填充、帶電發熱體和外殼之間的絕緣填充等。 

     

     

     

     

    七. 導熱硅膠片與導熱矽膠片的區分

     

    導熱硅膠片材料是一種導熱介質,用來減少熱源表面與散熱器件接觸面之間產生的接觸熱阻,專門為利用縫隙傳遞熱量的設計方案生產,能夠填充縫隙,完成發熱部位與散熱部位間的熱傳遞,同時還起到絕緣、減震、密封等作用,是一種極佳的導熱填充材料,用來傳遞熱源表面溫度至散熱器件或空氣中。

     

    導熱矽膠布,抗拉力強,耐磨,絕緣性能佳,表明無粘性,厚度薄,適合用于功率器件的絕緣導熱,因為此產品擁有優越的抗拉力和耐磨性能,價格實惠,被客戶許多客戶所認可,沖型成任何形狀,鎖螺絲類型。導熱并不是此款產品的首先。
    都可以導熱,但是導熱矽膠布多一點抗拉力,耐磨。

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