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5G智能手机中哪些陶瓷材料脱颖而出?

随着5G时代的快速发展,手机行业将迎来新一轮变革。

氧化锆陶瓷作为5G智能手机背板材料脱颖而出。它凭借高强度、高硬度、耐酸碱、耐腐蚀、耐磨、低热膨胀系数等优势,正成为继塑料、金属、玻璃之后的又一先进材料。

5G通信采用3GHz或更高的无线频谱,信号传输速度比4G快1至100倍,这要求陶瓷背板必须具备无干扰信号的特性,并拥有无与伦比的卓越性能。

除了作为智能手机背板应用外,氧化锆陶瓷还被用于5G基站滤波器。


介绍我们新开发的氮化铝(AlN)加热器

全新开发的 AIN 加热器

Innovacera 的专用加热器设计灵活,可满足不同应用场合对不同构造方法的需求。这种灵活性使得加热器可以根据应用场合配置成各种形状和尺寸。

我们开发了采用高导热性 AIN 的 AIN 加热器,这些加热器通过均匀烧结电阻加热元件,实现了出色的温度一致性,并显著减少了金属污染和杂质。

AIN 加热器的优势:
1. 导热系数与铝相当,可实现快速均匀的热响应
2. 功率密度高于任何金属或陶瓷加热器技术,可在小范围内集中热量
3. 集成 RTD 传感器,可实现最佳加热器温度控制
4. 高介电强度,无需使用金属加热器中使用的氧化镁绝缘层 (MgO)
5. 高温应用的加热器温度高达 1000°C (1832°F)
6. 低孔隙率不粘表面降低了工艺污染的可能性
7. 可化学嵌入大多数酸性和碱性环境
8. 高机械强度、硬度和耐磨性,适用于工业应用

AIN 加热器的应用:
1. 分析气相色谱质谱仪
2. 临床诊断热循环仪
3. 能源生产:燃料电池重整器、能量转换和预处理
4. 医用培养箱、液体加温器、手术刀
5. 光子激光器生物医学光学
6. 电子组装焊料流动
7. 半导体化学气相沉积、等离子蚀刻、气体输送

如果您想了解更多关于我们 AIN 加热器的信息,请直接联系我们。


氮化铝陶瓷的工业应用及性能

AlN Tube

什么是氮化铝 (AlN)?

氮化铝 (AlN) 是一种有趣的材料。如果需要高导热性,它是最好的材料之一。结合其出色的电绝缘性,氮化铝是许多电气和电子应用的理想散热器材料。

氮化铝的特性

氮化铝是一种(主要)共价结合的材料,具有六方晶体结构,与一种称为纤锌矿的多型硫化锌同质异形。该结构的空间群为P63mc。

该材料在惰性气氛中在极高的温度下稳定。在空气中,表面氧化发生在700°C以上,即使在室温下也能检测到5-10nm的表面氧化层。该氧化层在高达1370°C的温度下保护材料。高于此温度,将发生本体氧化。氮化铝在高达980°C的氢气和二氧化碳气氛中稳定。

该材料通过晶界侵蚀缓慢溶解在无机酸中,通过氮化铝晶粒的侵蚀溶解在强碱中。该材料在水中缓慢水解。氮化铝对大多数熔盐具有抵抗力,包括氯化物和冰晶石。

氮化铝是通过氧化铝的碳热还原或铝的直接氮化而合成的。需要烧结助剂和热压才能生产出致密的工业级材料。

氮化铝的应用

金属化方法使氮化铝能够用于与氧化铝和氧化铍类似的电子应用。

目前,许多研究已经利用氮化镓基半导体开发在紫外光下工作的发光二极管,据报道,合金铝氮化镓的使用波长短至250nm。2006年5月,报道了一种210nm的低效率LED发射。单晶AlN的带隙测量(使用真空紫外反射率)为6.2eV。原则上,这允许实现约200nm的波长。但是,如果要将这种发射器变成商业现实,仍有许多困难需要克服。

氮化铝的工业用途包括光电和光存储介质中的介电层、具有高热导率的电子基板和芯片载体以及军事应用。

由于氮化铝具有压电特性,外延生长的晶体氮化铝也用于沉积在硅晶片上的表面声波传感器 (SAW)。


光纤通信系统用陶瓷插芯

氧化锆陶瓷插芯 氧化锆陶瓷插芯

光纤通信是一种以光波为载体,以光纤(即光导纤维)为传输介质的通信方式。自诞生以来,它给科技和社会领域带来了巨大的变革。可以说,没有它就没有现代通信网络。因此,作为信息时代的核心技术之一,光纤通信的需求日益增长。在光纤通信系统中,一种由特种陶瓷制成的精密器件扮演着非常重要的角色,那就是陶瓷插芯。它是光纤通信网络中最常用、最精密的定位元件,常用于制造光纤连接器和器件的光耦合。

光纤连接器是光纤通信系统中不可或缺的无源器件,主要用于系统中设备间、设备与仪器间、设备与光纤以及光纤与光纤之间非永久性两端面的精密连接,使发射光纤输出的光能最大限度地耦合到接收光纤中。大多数光纤连接器由三部分组成:两个对接插头(插芯)和一个耦合套管。两个插芯分别安装在光纤的两端;耦合套管起对准作用,套管大多配有金属或非金属法兰,方便连接器的安装和固定。

因此,陶瓷插芯的主要作用是固定光纤,实现光纤两端面的物理连接,使光信号得以延续形成光路。可用于制作插芯的材料有陶瓷、金属或塑料。其中,陶瓷插芯应用最为广泛。其主要材料是二氧化锆(ZrO2),它具有热稳定性好、硬度高、熔点高、耐磨、加工精度高等特点。


陶瓷反射器

Ceramic Reflector

我们的陶瓷反射器在 Ruby 和 Nd:YAG 激光泵浦腔中效果特别好,可以成为金属涂层反射器的一种极具成本效益的替代品。它们还广泛用作高强度灯外壳中的反射器。

陶瓷反射器可以在腔体内和外表面使用高反射釉料进行上釉,该釉料可密封陶瓷以防止冷却液进入,冷却液可能会改变折射率、引入杂质并降低反射率和效率。釉料还可以用作过滤器,我们的黄色釉面反射器已在某些应用中成功使用。可见的黄色与光谱中的紫色和靛蓝色互补,可有效吸收高达 450 nm 的波长。

Reflectivity of INNOVACERA® ceramic laser reflectors

典型应用
用于美容和 IPL 应用的陶瓷反射器
用于二极管泵浦固态激光器的陶瓷反射器
用于灯泵浦固态激光器的陶瓷反射器


热分析坩埚的应用

热分析仪专用坩埚

氧化铝陶瓷坩埚用于科学实验和熔融金属等材料。由95氧化铝陶瓷制成,具有耐高温和耐腐蚀性,使用寿命比其他材料更长。

通常情况下,先将要分析的物体放入坩埚或坩埚中,然后加热。升温速度和降温取决于设备和产品的特性,是快还是慢,因为原材料的热膨胀会造成容易产生的裂纹,或者使其快速增长。最好的方法是慢慢加热,这样可以延长其使用寿命。


汽车和运输用技术陶瓷

汽车用技术陶瓷

汽车和交通运输格局正在迅速变化。从自动驾驶技术到电动和先进的加油系统,再到汽车共享和联网移动,未来的交通系统将需要新的创新技术、材料和设计。

技术陶瓷是少数几种可以满足这个不断变化的行业需求的材料之一。

凭借无与伦比的材料和制造专业知识、全球产能以及对质量的坚定承诺,Innovacera 是需要技术陶瓷独特、高性能特性的汽车和交通运输供应商的首选国际合作伙伴。

汽车用陶瓷部件性能卓越,因为它们可以同时具有电绝缘性和导热性,而金属(导电性)或塑料(导热性)则无法做到这一点。陶瓷还可以设计得像金属一样坚固,在许多机械要求高的运输应用中表现优于金属。

汽车用陶瓷应用如下:传感器、轴承、电子设备、电池电气、直流电机、头灯、电力电子设备、燃油系统、金属铸件、水泵

如需了解有关我们针对其他运输应用的解决方案的更多信息,请随时联系我们。


如何使用陶瓷反射器延长使用寿命?

氧化铝陶瓷反射器

陶瓷反射器最近用于激光泵室。它由 99% Al2O3 含量的多孔氧化铝陶瓷制成,广泛用于长寿命激光反射器。这种材料在高温下烧结以实现受控孔隙率。其主要优点是使用寿命长。

典型应用:
Nd:YAG 激光器的泵室 – 低功率到高功率,单灯或多灯设计。这种材质的泵腔反射器几乎坚不可摧,是金属涂层类型的高性价比替代品。例如灯泵固体激光器的陶瓷反射器、二极管泵固体激光器的陶瓷反射器、美容和 IPL 的陶瓷反射器、CO2 激光的陶瓷反射器等等。

但是,使用陶瓷反射器的方法非常重要。如果方法不当,泵腔和陶瓷反射器将被破坏。以下是在 755nm 波长下使用的一个关键点,关键点是确保工作水温为 70°C,否则会污染陶瓷反射器(如下图 1)。如果是长波长,则不存在这样的问题。例如,如果波长为 1064nm,则工作温度约为 30°。


INNOVACERA(英诺华)的PBN材料

热解氮化硼坩埚

PBN 的纯度为 99.99%,属于六方氮化硼等级。它通过化学气相沉积工艺制成固体,所有氮化硼晶体都平行于蒸汽沉积的表面生长。CVD 工艺使这种热解氮化硼具有近乎完美的层状结构,从而导致各向异性的热导率,使其成为制造晶体生长坩埚的理想材料。

主要特点
1. PBN颜色介于乳白色和橙棕色之间,无毒、无气孔,易加工。
2. 纯度高达99.99%,表面致密,阻气性好。
3. 强度随温度升高而增加,在2200℃时达到最大值。
4. 耐酸、碱、盐和有机试剂。同时,它不与大多数熔融金属和半导体材料发生反应。
5. 抗热震性好,热导率高,热膨胀系数小。
6. 电阻率高,介电强度高,介电常数低,损耗因数低,微波和红外线性能好
7. 具有力学、热学和电学各向异性。

属性

属性 单位
晶格常数 μm a: 2.504 x 10^-10   c: 6.692 x 10^-10
密度 g/cm3 2.10-2.15 (PBN 坩埚);2.15-2.19(PBN 板)
显微硬度(努氏硬度)(ab 侧) N/mm2 691.88
电阻率 Ω*cm 3.11 x 10^11
抗拉强度 N/mm2 153.86
弯曲强度 ⊥C N/mm2 243.63
⊥C N/mm2 197.76
弹性模量 N/mm2 235690
热导率 W/m*k “a”方向  “c”方向
200℃ W/m*k 60            2.60
900℃ W/m*k 43.7           2.8
介电强度(室温) KV/mm 56

主要应用
* 晶体生长(VGF、LEC 坩埚)
* 分子束外延 (MBE) 坩埚
* 多晶合成舟
* OLED 和 MBE 扩散室
* MOCVD 加热器
* PBN 红外窗口
*行波管 (TWT)(PBN 支撑棒)
* 高温、真空设备绝缘体


真空高温设备上的BN零件

氮化硼用于真空高温设备的电极绝缘。

配套型号: BN-99、BN-AL

优点:

  • 耐温可达200​​0度;
  • 抗热震性好;
  • 抗电击穿性能高(是氧化铝的3-4倍);
  • 耐碳气氛腐蚀(优于氧化铝)。

Innovacera可提供500*500的大尺寸。
而10台大型热压烧结炉是国内最大的高纯氮化硼生产基地。


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