氮化铝制品因其优异的导热性、高绝缘性以及接近硅的热膨胀率，作为新一代高导热材料，正受到越来越多的关注。
特点：
应用：
六方氮化硼 (HBN) 是一种独特的材料，具有广泛的工业应用。这种材料的一个常见用途是熔融金属应用中的高温喷嘴。
氮化硼陶瓷坩埚在真空条件下的使用温度为 1800 摄氏度，在大气保护条件下的使用温度为 2100 摄氏度。氮气或氩气气氛最佳，使用寿命最长。氮化硼坩埚耐热冲击，在1500摄氏度快速冷却时不会开裂。在1000摄氏度下出炉20分钟，吹炼、淬火数百次也不会开裂。
氮化硼喷嘴有七大优势：
1、无堵塞 – 大多数熔融金属不会润湿六方氮化硼 (HBN)，因此喷嘴不会堵塞，从而避免昂贵的熔炼中止。
2、超高温性能 – 部分氮化硼等级在真空和非氧气气氛下可耐受1800摄氏度高温，远高于目前的陶瓷喷嘴。
3、精密零件 – HBN 具有高度可加工性，这意味着它可以轻松加工成复杂的形状，包括螺纹、细孔和尖锐半径。零件可以高效地加工到非常严格的公差，这意味着每个喷嘴都完全相同，从而确保每次雾化运行都能正确启动。细晶粒结构有助于防止典型陶瓷喷嘴出现碎裂或开裂。
4、无需预热 – HBN 喷嘴几乎不可能受到热冲击。这是当今广泛使用的典型氧化铝和氧化锆等级所面临的问题。这也意味着 BN 无需预热，从而节省时间和能源。
5、耐磨 – 复合等级具有纯 HBN 等级无法比拟的优异耐磨性和耐腐蚀性。
6、可定制属性 – 可以通过更改所用等级来定制 HBN 的导热系数。从低功率（5 W/mK）到高功率（130+ W/mK），HBN 拥有多种特性，尤其适用于金属凝固或预热。
7、易于原型制作 – 由于 HBN 易于加工，因此无需模具费用，并且可以高效地进行小批量原型生产。这使得我们能够轻松开发适用于不同工况的不同设计。
INNOVACERA 提供各种形状的陶瓷喷嘴，欢迎垂询。
目前，传统的绝缘材料存在不耐高温、纯度低、高温下会释放气体、韧性差、高温下不绝缘、易腐蚀等缺点。PBN 绝缘片可以解决这些问题。
特点：
1. 真空下可承受高达 2300°C 的高温，氨气气氛下可承受高达 2700°C 的高温；
2. 纯度高，高温下不会释放任何气体杂质（>99.99%）；
3. 韧性好；
4. 高温绝缘性能良好（体积电阻率3.11×1011 Ω•cm）；
5. 化学惰性强，耐酸、碱、盐及有机溶剂腐蚀；
6. c方向热导率低，可阻挡热量向下传导，减少热量损失。
应用：
真空、高温、MBE设备等领域使用的绝缘垫、垫片、支架等。
BN零件用于半导体设备上的绝缘、散热或晶体外延生长，例如PVD/CVD/MOCVD。
配套型号： BN-99、BN-ALN
优势：
• 高电阻
• 耐高温
• 高抗电击穿性能
• 无污染
• 防腐
• 易于加工
氮化硅陶瓷部件
氮化硅陶瓷具有耐高温、耐腐蚀、耐磨损和独特的电气性能，被认为是最有前景的高温结构陶瓷材料之一。
航空发动机
未来航空发动机的机械结构将比现有发动机更简单，部件更少，并且在更高的涡轮入口温度和部件载荷下运行。其可靠性和部件寿命也将得到提高。涡轮材料必须满足抗拉强度、抗蠕变、耐高温腐蚀和抗冲击损伤等方面的要求。采用热性能更佳的陶瓷材料可以减少所需的冷却空气量，并显著提高燃气温度。
过去大型航空发动机主要采用镍基高温材料，而氮化硅材料在1000℃以上高温下比镍基耐热合金具有更高的强度、更好的蠕变强度和抗氧化性能，且比重较小，仅为耐热合金的40%，能够满足未来航空发动机减轻重量、降低油耗的要求。
机械工业
氮化硅陶瓷在机械工业中可用作涡轮叶片、机械密封环、高温轴承、高速切削刀具、永久模具等。传统机械工业中许多设备采用金属材料，由于金属会被腐蚀，这些设备的可靠性和使用寿命受到极大影响。氮化硅陶瓷材料具有优异的耐磨性、耐腐蚀性和抗高温热冲击性，在机械工业领域可替代金属材料。
例如，氮化硅可用于制造轻质高刚度的滚珠轴承。它比金属轴承精度更高，发热量更小，可在更高温度和腐蚀性介质中工作。氮化硅陶瓷制成的蒸汽喷嘴具有耐磨、耐热的特性，在650℃的锅炉中使用数月后无明显损坏，而其他耐热、耐腐蚀的合金钢喷嘴在相同条件下只能使用1-2个月。
超细研磨
氮化硅陶瓷是共价化合物，其键合主要依靠原子间的共价键，制备的材料本身具有高硬度和耐磨性。氮化硅硬度高，仅次于金刚石、立方氮化硼等少数超硬材料，且具有低摩擦系数和自润滑性能。在超细粉体和食品加工行业，氮化硅陶瓷研磨球的性能优于传统研磨球，具有更高的硬度和优异的耐磨性。
陶瓷基板
随着信息技术的飞速发展，集成电路集成度越来越高，布线密度也越来越高。如果电子封装基板不能及时散热，大量的热量就会积聚在集成电路上，最终导致其失效损坏。因此，基板的导热性能至关重要。氮化硅陶瓷是综合性能最优的结构陶瓷材料。单晶Si3N4的理论热导率可达400W·M-1以上，具有成为高导热基板的潜力。Si3N4陶瓷凭借其优异的力学性能和高导热潜力，有望弥补现有氧化铝、氮化铝等基板材料的不足，在电子封装基板应用中拥有巨大的市场前景。
冶金领域
氮化硅陶瓷材料具有优异的化学稳定性和优异的力学性能，可用作冶金工业中坩埚、燃烧器、铝电解槽内衬等热工设备上的部件。氮化硅陶瓷具有良好的抗氧化性能，抗氧化温度可高达1400℃，在1400℃以下的干燥氧化性气氛中性能稳定，使用温度可达1300℃。而且氮化硅材料可在急冷急热的环境中长期使用，因此在冶金工业中也有着非常广泛的应用。
虽然人们普遍认为硬度等同于耐磨性，但事实并非总是如此。在滑动磨损环境中，坚硬且不相互影响的配合面更具优势。
工程级氧化铝通常比氧化锆硬度高 25-50%，因此在滑动磨损环境或纯磨料磨损（存在第三体磨料磨损颗粒）中，氧化铝的性能通常优于氧化锆。
然而，在冲蚀磨损环境中，例如由磨料浆冲击油田阀门等磨损部件引起的磨损环境中，氧化锆的性能可能最佳。其高韧性可减少冲击裂纹的扩散和表面微裂纹的形成，从而减少产生冲蚀磨损碎屑和表面损伤。
当工程陶瓷与不同材料进行摩擦时，较软材料的性能并不总是较差。事实证明，Y-TZP 与 Y-TZP 摩擦产生的磨损表面组合非常差，而 Y-TZP 与铸铁摩擦产生的磨损表面组合则比硬度更高的氧化铝/铸铁组合具有更好的整体磨损性能。
虽然本文不会深入探讨陶瓷界面的摩擦学，但在氧化锆与氧化锆接触中，氧化锆的低导热性可能是一个负面因素，因为在类似滑动中产生的摩擦热不会从表面消散，导致表面硬度降低，从而导致磨损相关的损伤增加。
陶瓷活塞柱塞适用于通用泵和中间泵。陶瓷柱塞主要由氧化铝 (Al2O3) 或氧化锆 (ZrO2) 陶瓷制成，这些陶瓷具有优异的耐磨性、耐腐蚀性、耐高温性和抗冲击性等。使用陶瓷柱塞代替碳化钨柱塞，可以延长高压密封件和柱塞本身的使用寿命。
高表面光洁度可以延长零件的磨损寿命，从而降低更换成本并提高性能。INNOVACERA 在严格公差和高表面光洁度方面拥有数十年的经验，这帮助我们建立了良好的客户关系。
陶瓷通常被称为无机非金属材料。由此可见，人们直接将陶瓷置于金属的对立面。毕竟，两者的性能截然不同。但两者优势过于突出，很多时候需要将陶瓷与金属结合起来，各显其长，于是陶瓷金属化技术应运而生。
尤其随着5G时代的到来，半导体芯片功率不断提升，轻薄化、高集成化的发展趋势愈加明显，散热的重要性也日益凸显。这无疑对封装散热材料提出了更为严苛的要求。在电力电子元件封装结构中，封装基板作为连接上下层、保持内外电路连通的关键环节，兼具散热、机械支撑等功能。陶瓷作为一种新兴的电子散热封装材料，具有导热性好、绝缘性强、耐热性好、强度高、热膨胀系数与芯片匹配等诸多优势，是电力电子元件理想的封装散热材料。
用于电路的陶瓷首先必须进行金属化处理。在陶瓷表面需涂覆一层金属膜，使其导电，然后与金属引线或其他金属导电层焊接，使其连接成为一体。
陶瓷-金属封接工艺中最重要的一步是金属化，其质量影响最终的封接效果。
陶瓷与金属焊接的难点
1. 陶瓷的线膨胀系数较小，而金属的线膨胀系数较大，容易导致接头开裂。通常需要处理好金属中间层的热应力。
2. 陶瓷本身导热系数低，抗热震性差。焊接时，必须降低焊接温度并控制焊后冷却速度。
3. 大多数陶瓷的导电性较差，甚至不导电，难以采用电焊。
4. 由于陶瓷材料稳定的电子配位，金属与陶瓷之间的连接不易实现。需要对陶瓷进行金属化或使用活性钎料进行钎焊。
5. 由于陶瓷材料多为共价晶体，不易变形，常发生脆性断裂。目前多采用中间层降低焊接温度，并采用间接扩散法进行焊接。
6. 陶瓷与金属焊接的结构设计与普通焊接不同，通常分为平封结构、套筒结构、针封结构和双封结构。套筒结构效果最佳，此类接头结构的制作要求很高。
陶瓷金属化机理
陶瓷金属化机理较为复杂，涉及多种化学物理反应、物质的塑性流动以及颗粒重排。金属化层中的各种物质，例如氧化物和非金属氧化物，在不同的烧结阶段会发生不同的化学反应以及物质的扩散迁移。随着温度升高，各物质发生反应生成中间化合物，当达到共同熔点时，形成液相。液相玻璃相具有一定的粘度，同时产生塑性流动。随后，在毛细作用下，颗粒重新排列。在能量驱动下，原子或分子发生扩散迁移，晶粒长大，孔隙逐渐缩小直至消失，金属化层致密化。
陶瓷金属化工艺
1. 基体预处理。
2. 金属化浆料制备。
3. 涂覆与干燥。
4. 热处理。
陶瓷金属化的具体方法
1. 钼锰法
2. 活化钼锰法
3. 活性金属钎焊
4. 直接敷铜 (DBC)
5. 磁控溅射
陶瓷金属化的影响因素
1. 金属化配方
2. 金属化温度及保温时间
3. 金属化层微观结构
4. 其他因素
MCH是Metal Ceramics Heater的缩写。MCH是指根据加热电路设计的要求，将金属钨或钼锰等高熔点金属加热电阻浆料印刷在95%氧化铝铸造陶瓷坯体上，经热压成型，再在约1600℃的还原气氛保护下，将陶瓷与金属烧结在一起制成的陶瓷加热元件。
性能与特点
1. 可根据客户要求生产形状、尺寸、电阻功率；
2. 热均匀性好，功率密度高；
3. 升温迅速，具有温度补偿功能；
4. 热效率高，节能；
5. 无明火，表面安全，无需用电；
6. 加热片耐酸碱等腐蚀性物质。
应用范围：
广泛应用于日常生活、工农业技术、通讯、环保、工业干燥设备、电热胶粘剂、水、油及酸碱液体加热器、理发器（直发器、卷发器）、空气加热器、点烟器、电子烟、香薰炉、冷暖空调、即热式热水器、即热式水龙头等快速加热设备、多功能微波炉、烤箱、烤炉、干衣机、干手器、空调扇、空气净化器、水壶、咖啡机、医疗、红外理疗仪、静脉输液器等。
氮化硼具有高介电强度和高化学惰性，非常适合用于在严苛高温环境下（例如 PVD、CVD 和等离子工艺）的各种屏蔽和绝缘部件。
氮化硼部件，例如绝缘导轨、保护管、靶框、屏蔽罩和衬垫，可确保 PVD 电弧始终朝向靶材，从而防止设备损坏。在这些应用中，氮化硼通常用作热解氮化硼的替代品。
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