Koe äärimmäinen puhtaus ja suorituskyky alumiinioksidijauheen avulla

Alumiinioksidi (kemiallinen kaava Al₂O₃) on erittäin monipuolinen teollisuusmateriaali, jota käytetään monissa sovelluksissa keramiikasta ja hioma-aineista katalyyttien kantajiin. Korkeapuhtausasteinen alumiinioksidijauheemme sopii erinomaisesti huipputeknologisiin puolijohdekomponentteihin, jotka vaativat poikkeuksellista etsauspuhtautta ja suorituskykyä, sekä muihin kriittisiin sovelluksiin, joissa vaaditaan alhaista epäpuhtauspitoisuutta ja erinomaista kulutuskestävyyttä.

Korkea puhtausaste

Alumiinioksidi on keskeinen materiaali, jota käytetään monissa korkean suorituskyvyn sovelluksissa, mutta keraamisten alumiinioksidituotteiden suorituskyky riippuu niiden puhtaudesta. Korkeapuhtaisen alumiinioksidin (HPA) käyttö takaa, että keraamiset tuotteet sisältävät mahdollisimman vähän epäpuhtauksia, mikä parantaa lämmönhallintaa ja tehostaa radiotaajuussovelluksia.

HPA:ta valmistetaan liuottamalla ja puhdistamalla raaka-aineena käytettävää alumiinihydroksidia, minkä jälkeen se kalsinoidaan puhtausasteen nostamiseksi. Tätä prosessia toistetaan useita kertoja, kunnes haluttu puhtausaste on saavutettu, jolloin tuloksena on alumiinioksidijauhe, jolla on monia toivottavia ominaisuuksia, kuten kemiallinen stabiilius, korkea sulamispiste, mekaaninen lujuus ja kovuus.

Korkea lämmönjohtavuus

Pallomaisilla alumiinioksidijauheilla on poikkeuksellisen hyvä lämmönjohtavuus, minkä ansiosta ne sopivat erinomaisesti käytettäväksi johtavina tyynyinä ja levyinä elektroniikkalaitteissa. Niiden erinomaiset lämmönsiirto- ja -häviöominaisuudet auttavat estämään ylikuumenemista sekä ylikuumenemisesta johtuvia laitevikoja.

Alumiinioksidijauheilla on tasainen hiukkaskokojakauma, minkä ansiosta ne soveltuvat monenlaisiin kiillotus sovelluksiin ja auttavat hallitsemaan kiillotuksen nopeutta tasaisen pintamateriaalin poiston saavuttamiseksi. Alumiinioksidin monipuolisuus tekee siitä myös välttämättömän komponentin erilaisissa korkean suorituskyvyn keraamisissa sovelluksissa, kuten suodatusjärjestelmissä ja lisäaineiden valmistuksessa.

Alumiinioksidijauhetta voidaan käyttää myös metallipintojen pinnoittamiseen, ja se tarjoaa erinomaisen lämmönjohtavuuden elektroniikkamoduuleissa ja -laitteissa. Alumiinioksidia käytetään usein erinomaisena lämmönjohtavana pinnoitusmateriaalina piirilevyille ja integroitujen piirien pakkauksille, koska sillä on korkea lämmönjohtavuus sekä alhainen sulamispiste ja höyrynpaine – mikä tarkoittaa, että se kestää näiden pinnoitteiden edellyttämiä korkeampia käyttölämpötiloja.

Erinomainen kulutuskestävyys

Alumiinioksidin tasakokoiset hiomahiukkaset mahdollistavat hallitun kiillotusnopeuden ja sileät pinnat, minkä ansiosta se on ihanteellinen materiaali edistyneisiin teknisiin keraamisiin tuotteisiin, joita käytetään muun muassa ilmailu- ja avaruusteollisuudessa, autoteollisuudessa sekä kulutustavaroiden valmistuksessa. Alumiinioksidipohjaisten ATC-tuotteiden käyttökohteita ovat muun muassa reunojen viilaus, kiillotus, hilseiden poisto, muottien puhdistus, esikäsittely ja metallin hiekkapuhallus.

Tämän tutkimuksen tarkoituksena oli parantaa alumiinioksidikeraamien kulutuskestävyyttä käyttämällä pieniä määriä Gd₂O₃:ta. Valmistettiin alumiinioksidijauheita, jotka sisälsivät eri prosenttiosuuksia Gd₂O₃:ta, ja niitä arvioitiin Kiinan teollisuusstandardin mukaisesti irtotiheyden, hiukkaskokojakauman, morfologian ja raerajojen koheesion osalta ennen kulumisnopeuden mittaamista Kiinan standardien mukaisesti. Tulokset osoittivat, että Gd₂O₃:n lisääminen vaikutti myönteisesti faasimuutoksiin, kavensi raerajoja ja vahvisti vierekkäisten rakeiden välisiä sidontavoimia, mikä johti alumiinioksidikeramiikan kulutuskestävyyden merkittävään paranemiseen verrattuna aiempiin malleihin; kulumisnopeudet kasvoivat parabolisesti Gd₂O₃-pitoisuuden kasvaessa jokaisen lisäprosenttiyksikön myötä.