technical ceramic solutions

新闻

Category Archives: 新闻

氮化硼在电子工程领域有哪些应用？

  1. 高温电子封装

氮化硼具有优异的导热性能和电绝缘性能，能在高温环境下稳定工作，因此在高温电子封装领域得到广泛应用。氮化硼可作为陶瓷基板、芯片载体、散热片等器件的封装材料，提高电子设备的可靠性和稳定性。

  1. 电力电子散热

在电力电子领域，高功率密度的电力电子设备产生大量的热量，需要有效的散热解决方案来保证设备的可靠性。氮化硼具有高导热性和优异的热稳定性，用作电力电子设备散热材料，能有效地传递和散发热量，提高设备的可靠性和寿命。

  1. 微波介质陶瓷：

氮化硼陶瓷具有优异的介电性能和高温稳定性，可作为微波介质陶瓷材料。该材料可用于制造高频微波器件，如滤波器、谐振器、天线等，在通信、雷达、导航等领域有着广泛的应用。

  1. 轻质复合材料

氮化硼零件具有重量轻、强度高和耐腐蚀性能优良的特点，可与其他材料复合制成轻质复合材料。该材料可用于制造航空航天、汽车、船舶等领域的结构件和功能件，具有优异的力学性能和轻量化效果。

  1. 电子设备中的绝缘材料

氮化硼具有较高的电绝缘性能和稳定的化学性质，可作为电子设备中的绝缘材料。例如，它可用于制造高压电容器、绝缘子、电线电缆等产品，以提高设备的电气性能和可靠性。

  1. 高能射线探测器

氮化硼具有较高的能量吸收密度和良好的探测性能，可用于高能射线探测器的制造。这种探测器可用于核物理实验、医学影像诊断等领域，提供高精度、高灵敏度的测量。

  1. 半导体制造

在半导体制造领域，氮化硼陶瓷可用作蚀刻剂和薄膜沉积的原料。在半导体器件制造过程中，氮化硼可以起到保护层的作用，防止器件受到损坏或污染。此外，氮化硼还可以作为电子束蒸发源材料，用于制备各种薄膜材料。

  1. 纳米电子学

在纳米电子学领域，氮化硼具有良好的纳米级加工性能和稳定的物理化学性质，可用于制备各种纳米电子器件。例如，氮化硼可以作为场效应晶体管的沟道材料、纳米集成电路的互连线材料，以提高器件的性能和可靠性。

 

氮化硼在电子工程领域有哪些应用？

 

镁稳定氧化锆陶瓷 (MSZ)

-现代科技中的独特优势

镁稳定化氧化锆陶瓷（MSZ）作为一种先进陶瓷材料，具有熔点高、硬度高、耐磨性好、韧性高、热稳定性好、耐腐蚀、强度高等特点，在航空航天、能源、医疗器械、电子等领域有着广泛的应用前景，为现代科技发展提供了新的可能性。

 

镁稳定化氧化锆陶瓷

 

氧化锆陶瓷的基本特性

氧化锆陶瓷是一种熔点高、硬度高、耐磨性好的陶瓷材料，具有以下基本特性：

1）熔点高：氧化锆陶瓷的熔点高达2700℃，在高温环境下具有极好的稳定性。

2）硬度高：氧化锆陶瓷具有极高的硬度，能够抵抗划痕和磨损，保持其长期稳定性。

3）耐磨性优异：氧化锆陶瓷具有优异的耐磨性，使其在各种恶劣环境下都能表现出色。

  1. 镁稳定化氧化锆陶瓷（MSZ）的优势

镁稳定化氧化锆陶瓷（MSZ）是在氧化锆陶瓷的基础上，通过添加适量的镁稳定剂，性能得到进一步提升。镁稳定化氧化锆陶瓷（MSZ）具有以下优点：

  • 高韧性
  • 良好的热稳定性
  • 优异的耐腐蚀性
  • 高强度
  1. 镁稳定化氧化锆陶瓷（MSZ）在现代科技领域的应用

以下是镁稳定化氧化锆陶瓷（MSZ）在不同领域的应用：

1）航空航天

2）能源

3）医疗器械

4）电子

 

镁稳定氧化锆陶瓷环

 

  1. 镁稳定氧化锆陶瓷 (MSZ) 的材料特性
项目 特性 单位 值
颜色 象牙色 / 灰白色
机械特性 密度 g/cm3 5.70-5.75
维氏硬度 Gpa 11-12
三点弯曲强度 Mpa 500
断裂韧性KIC Mpa•m1/2 6-10
热性能 热导率 W/mK 2-3
热膨胀系数 1×106/℃ 10
热冲击温度 ℃ 350
最高工作温度 ℃ 1000

可加工氮化铝BAN

BAN 将氮化铝与氮化硼相结合，是一种混合可加工氮化铝陶瓷，具有出色的导热性、高强度和抗热冲击性。Innovacera 提供 BAN，其特性与 SHAPAL 材料非常相似。SHAPAL 是 Tokuyama Corporation 的商标。

 

这些陶瓷用于各种行业，包括电子、半导体制造、航空航天、汽车和医疗。BAN 陶瓷具有使其适用于散热器、加热器基板、半导体加工组件和光学设备等应用的特性。

 

材料优势：

    • 机械强度高。
    • 热导率高。
    • 热膨胀小。
    • 介电损耗小。
  • 电气绝缘性能优良。
  • 耐腐蚀性强——熔融金属不浸润。
  • 机械加工性能优良——BAN可加工成高精度复杂形状。
  • 对真空具有优异的密封能力，不会释放太多气体。
  • 高频波特性，可使可见红外光轻松穿过。

材料特性：

 

属性 单位 BAN
主要成分 / BN+ALN
颜色 / 灰绿色
密度 g/cm3 2.8~2.9
三点弯曲强度 MPa 90
抗压强度 MPa 220
热导率 W/m·k 85
热膨胀系数（20-1000℃） 10-6/K 2.8
最高使用温度 大气中 ℃ 900
惰性气体中 ℃ 1750
高真空中 ℃ 1750

 

可加工氮化铝 BAN

 

应用

  • 散热器
  • 真空组件
  • 需要低介电常数和耗散因数的组件
  • 需要低热膨胀系数的零件和组件
  • 需要电绝缘和散热的电子元件
  • 霍尔效应推进器的电力推进放电通道

 

INNOVACERA 提供一系列氮化硼复合材料，我们为客户提供大量解决方案。如果您正在为您的应用寻找高导热性和高强度的解决方案，请与我们联系，了解有关我们全系列产品的更多信息，以及我们如何帮助您满足热管理需求。

陶瓷通孔 (TCV) 互连技术简介

陶瓷通孔（TCV）互连技术是高密度三维封装的一种创新方法。传统的陶瓷基板金属化方案经常遇到孔内液体残留、附着力差、铜填充不完整等问题。而TCV技术采用铜浆填充陶瓷通孔的方法，工艺简单、填充完整、附着力强、成本低廉。

 

Innovacera采用微纳复合材料组成的烧结铜浆，具有良好的导电性和可靠性。通过加入高温粘结剂和特殊填料，可以进一步调节铜通孔和界面的热膨胀系数，实现高可靠性的铜通孔连接。

 

TCV工艺流程图

TCV工艺流程图

 

工艺特点：

– 深径比范围广，膏体流动性好，可完全粘附在孔壁上。

– 干法工艺，消除镀铜化学残留。

– 工艺效率高，所有孔仅通过印刷即可完全填充。

– 可靠性高，热膨胀系数可调。

– 真空填充工艺效率高、质量高、成本低。

– 实现大电流的有效传导，电阻率接近纯铜。

– 通过低热膨胀系数的通孔铜和界面层实现高可靠性。

 

工艺优势：

1.介电常数小，高频特性优异，减少信号延迟时间。

2.热膨胀系数更接近硅，无机基板材料一般比有机基板材料热膨胀系数低。

3.耐热性强，无机基板材料的玻璃化转变温度高于有机基板材料，在热冲击和循环过程中不易损坏。

4.热导率高，可高效散发高密度封装产生的热量。

5.机械强度高，尺寸稳定性好，确保元件安装精度高。

6.化学稳定性强，加工过程中可抵抗酸、碱、有机溶剂的腐蚀，不会发生变色、膨胀等特性变化。

7.绝缘性能优异，确保高可靠性。

 

处理能力：

 

基材 氧化铝 氮化铝
热膨胀系数 6.8 ppm/K 4.7 ppm/K
热导率 23 W/m·K 170 W/m·K
尺寸 <182 x 182 mm <120 x 120 mm
厚度 0.25 – 1 mm 0.15 – 0.63 mm
孔径 >60 μm >60 μm
深度与直径之比 <10:1 <10:1
孔间距 >0.1 mm >0.1 mm

 

 

应用：

 

– 大功率电力电子模块、高频开关电源太阳能电池板组件、固态继电器。

– 汽车电子、激光器、CMOS图像传感器。

– 大功率LED照明产品。

– 通信天线、汽车点火系统。

 

陶瓷通孔

带铜的陶瓷

陶瓷基板

 

 

如果您对上述材料技术感兴趣，欢迎致电 +86-592 5589730 或发送电子邮件至 sales@innovacera.com 与我们联系，进行进一步讨论和沟通。我们期待您的来电！

 

为什么加工氮化铝陶瓷具有挑战性？

氮化铝陶瓷主要成分为氮化铝，具有导热率高、绝缘性好、介电常数低等优异性能。氮化铝的晶体结构由四面体单元组成，形成共价键化合物，在六方晶系中呈现尖晶石型结构。氮化铝陶瓷的化学成分为65.81%的铝和34.19%的氮，密度为3.261g/cm3，外观为白色或灰白色，单晶为透明无色。该陶瓷在标准压力下的升华分解温度为2450°C，非常适合高温应用。此外，它们的热膨胀系数范围为4.0至6.0 * 10^-6/°C，其多晶形式的热导率高达260W/(m·K)，比氧化铝高出5-8倍，因此在高达2200°C的温度下表现出优异的抗热冲击性。此外，氮化铝还具有抗熔融铝和其他金属腐蚀的性能，尤其表现出卓越的抗熔融铝腐蚀性能。

 

Innovacera ALN ceramic part

 

尽管氮化铝陶瓷有多种加工方法，但精密加工通常需要使用 CNC 设备。然而，氮化铝的硬度高达 11 GPa，使得传统的金属加工技术无效。

 

氮化铝 AMB 基板

 

首先，加工氮化铝陶瓷需要与金属不同的专用工具和技术。应避免使用钨钢等常见刀具材料，以防止刀具寿命快速缩短。相反，由于聚晶金刚石 (PCD) 刀具的金刚石成分，它们更适合用于磨削操作，从而能够有效地加工氮化铝材料。

 

同样重要的是建立合理的加工路径，这极大地影响了加工结果。在氮化铝陶瓷的 CNC 加工过程中，经常会出现穿孔后边缘塌陷等问题。实施适当的加工路径可以预防此类情况的发生，从而提高氮化铝陶瓷产品的质量。

 

其次，由于氮化铝陶瓷的硬度，设备选择起着关键作用。传统的 CNC 机床通常缺乏有效加工这些材料所需的刚性。鉴于氮化铝的极高硬度，加工不可避免地会引起比其他材料更大的振动。刚性不足可能导致刀具颤动并危及主轴精度。为了最佳地加工氮化铝陶瓷，建议使用具有增强刚性的专用陶瓷加工中心。这些专用机器可减轻加工过程中的振动，从而保护主轴的完整性并提供出色的防磨蚀陶瓷粉末保护。

 

氮化铝坩埚

 

值得注意的是，不仅氮化铝陶瓷，而且其他先进陶瓷也因其高硬度和易碎性而面临类似的挑战。加工陶瓷材料不仅需要卓越的工艺，还需要专业设备。

 

总之，氮化铝陶瓷的加工因其出色的硬度和特殊性能而面临独特的挑战。克服这些挑战需要精密的工具、合理的加工策略和专业设备。对于陶瓷的精密加工，Innovacera 提供定制的解决方案和陶瓷部件制造方面的专业知识。

汽车用氮化硅陶瓷预热塞

氮化硅陶瓷预热塞用于柴油机启动预热及各种高温气体的点火。本产品采用氮化硅陶瓷作为加热部件的基材，克服了金属套筒式预热塞不耐高温、使用寿命短、预热时间长等问题。

以下是我司产品的详细信息：

 

电气性能

  • *额定电压：8V，12V，16V，18V，24V
  • *频率：50/60HZ
  • *额定功率：35W～750W

优点

 

  • 使用寿命长：使用寿命可达15000小时；
  • 通断电次数：105次；
  • 预热快：预热温度达1000℃时，预热时间为3-5秒；
  • 低温启动性能好：-30℃下可靠启动；
  • 高温强度高：适用于高速柴油机及高温点火装置。

 

应用：

  • 高速柴油机
  • 高温点火装置
  • 驻车加热器
  • 汽车预热器
  • 汽车尾气处理

汽车用氮化硅陶瓷预热塞

 

氮化硅预热塞与金属预热塞性能对比

ITEM Si3N4 预热塞 金属预热塞
预热温度(℃) 1000-1200 800-900
预热时间(S) 5-8 20-40
功率(W) ≤45 100
开关机时间 105 240
低温启动性能：(℃) -30 -5

 

Si3N4 预热塞规格:

 

最高

温度(℃)

 

 工作温度

(℃)

 热导率

(20℃)Kcal/m·h·℃

 

 比热

J/(kg.k)

 

 热膨胀系数(℃)

 
＜1300 ＜1200 25 640 3.4×10-6

 

如果您对氮化硅预热塞有任何疑问，欢迎联系我们 sales@innovacera.com。

 

 

 

 

 

 

 

如何选择金属注射成型 (MIM) 的承料板

粉末注射成型 (PIM) 是一种部件制造工艺，专注于通过金属和陶瓷、金属注射成型 (MIM) 和陶瓷注射成型 (CIM) 批量成型复杂形状、高性能部件。它是塑料成型和烧结粉末技术的结合。

 

粉末注射成型

 

什么是金属注射成型 (MIM)

 

injection moulding

 

金属注射成型 (MIM) 融合了两种成熟的技术，即塑料注射成型和粉末冶金。

这使设计师摆脱了试图塑造不锈钢、镍铁、铜、钛和其他金属的传统限制。

大多数常见的工程合金都可以通过 MIM 生产，但大约有 30 种合金在应用中占主导地位。最受欢迎的合金是外科用不锈钢（通常称为 17-4 PH，或美国钢铁协会 630 或 AISI 630）和奥氏体不锈钢（AISI 304L 和 AISI 316L）。

金属注射成型的工艺是什么

 

MIM processing

 

步骤 1：原料

非常细的金属粉末与热塑性塑料和蜡粘合剂按照精确的配方混合。专有的复合工艺可产生均匀的颗粒状原料，可像塑料一样进行注塑成型。

步骤 2：模具

MIM 的模具腔或模具是作为最终部件的放大而构建的。原料中粘合剂占据的空间通过烧结消除。这很明显，最终组件通常比模具腔小约 20%。

MIM 模具通常是硬化钢，例如 S7 或 H13。对于较小体积或“桥式”模具，可以使用 P20，经过热处理后，这种钢具有一定的耐磨性。在高产量情况下，更硬的工具钢用于模具。

 

Tooling

 

步骤 3：成型

原料在高压下加热并注入模腔。这使我们能够使用类似注塑模具来生产极其复杂的形状。

成型后，该组件称为“绿色”部件。其几何形状与成品相同，但大约大 20%，以便在最终烧结阶段进行收缩。

 

Molding 3

 

步骤 4：脱脂

脱脂（脱脂）涉及一个受控过程，以去除大部分粘合剂并为零件的最后步骤（烧结）做好准备。

脱脂完成后，该组件被称为“棕色”。

步骤 5：烧结

棕色部分由少量粘合剂粘合在一起，非常脆弱。

烧结可消除剩余的粘合剂，并赋予零件最终的几何形状和机械强度。在烧结过程中，零件会受到接近材料熔点的温度。

 

金属注塑烧结

 

烧结过程中的关键控制点是什么

 

熔融注塑件

 

控制碳势是MIM烧结工艺的关键，控制碳势将提高产品质量、降低生产成本、提高客户满意度，扩大MIM当前和未来的市场渗透率。

陶瓷承接板是金属注射成型烧结工艺的最佳选择，MIM承接板有以下几种陶瓷材料可供选择：

  • 氧化铝（Al2O3）陶瓷承烧板：成本较低，是金属注射成型中最受欢迎的陶瓷承烧板，最高使用温度可达 1600°C（空气中）。

氧化铝陶瓷承烧板

  • 氮化硼 (HBN) 陶瓷承烧板板：柔软如石墨，称为“白色石墨”，中等成本，使用寿命长，用作承烧板，烧结温度高达 2100°C（插入气体）。

Innovacera HBN 氮化硼陶瓷承烧板

  • 氮化铝 (AlN) 陶瓷承烧板：AlN 陶瓷是降低横向温差的基础，可使烧结部件内热分布均匀。

氮化铝陶瓷固定板

 

陶瓷承接板属性：

属性 A-997

氧化铝

 HBN

氮化硼

 AN-170

氮化铝
颜色 象牙色 白色 深灰色
孔隙率 0~10% 25% 0
主要含量 99.7% 99.7% 95%
体积密度 (g/cm3) 3.9 1.6 3.3
弯曲强度 (MPa) 320-340 18 382.7
线性热膨胀系数 (X10-6/℃) 7.6 1.5 2.805
最高使用温度 (℃) 1600 2100 1850

如何为 MIM 选择合适的陶瓷承接板

作为承接板，氧化铝、氮化硼和氮化铝陶瓷比由石墨或钨等材料制成的传统承接板具有决定性的优势。这使得高精度烧结部件的加工既节能又经济。

 

陶瓷烧结托盘和承接板有助于在烧结炉中最佳地排列和固定成型部件，以防止烧成过程中棕色部件变形。

粗糙度

较低的表面粗糙度可确保模制部件的最佳滑动。光滑、无颗粒的表面还可以保护部件免受固定器污染。

热导率

氧化铝陶瓷、氮化硼，尤其是氮化铝陶瓷的高热导率是低横向温差的基础，可使烧结部件内部的热分布均匀。出色的抗热冲击性是另一个额外的好处，可实现更快的烧成周期。

高耐热性

这对烧成过程的能源效率有积极影响。高耐热性材料（如高级陶瓷）可降低固定器的厚度，从而提高能源效率，因为热压载物更少。此外，陶瓷固定板也可在远高于 2100°C 的温度下使用。

惰性表面

由于高级陶瓷不会与金属发生接触反应，因此使用脱模剂或涂层等保护层已不再必要。因此，这些承印板的使用寿命也较长，无需重新调节。例如，熔融金属无法润湿氮化铝陶瓷。氮化铝和超纯氧化铝（> 99%）既可用于保护气体环境，也可用于还原环境。它们在反应性环境和氢气环境中也很稳定。

高机械稳定性

这种特性与低热容量相结合，不仅可以减轻重量并减少托盘体积；而且在承印过程中还保留了极少的余热g 冷却过程。这对烧成过程中的能耗有积极影响。

 

 

最大尺寸，例如 350 x 350 毫米（HBN），可实现高填充密度。这些垫板可以堆叠 – 根据需要带有集成腔体 – 从而确保快速、有效的烧结炉装料。这可以最佳地利用炉容量和能量消耗，从而实现完全能量优化的烧结过程。

 

陶瓷承接板可用于陶瓷注塑 (CIM)、金属注塑 (MIM) 和低温共烧陶瓷 (LTCC)。凹槽和定制设计是进一步的经济高效的选项，可根据要求提供。

 

如果您对陶瓷承接板有任何疑问，欢迎通过 sales@innovacera.com 联系我们。

氮化硼在核工业中有哪些应用？

氮化硼是一种由氮和硼原子以多种变体组成的晶体，在电气工程、冶金工业、化学工业、航空航天、汽车工业、核工业、医疗保健和激光技术等领域有着广泛的应用。
氮化硼具有高导热性、电绝缘性、耐腐蚀性、耐磨性和润滑性等优异的性能，使其在不同领域发挥着重要作用。

 

氮化硼陶瓷部件

 

氮化硼是核工业和其他领域广泛使用的材料。
1.中子吸收性能：氮化硼对中子有较高的吸收能力，因此被广泛应用于核反应堆的控制棒材料。由天然硼源生长的六方氮化硼厚度达到1mm时，对热中子的捕获率可达100%左右。
2.其他性能：
润滑性：氮化硼粉末呈白色片状微细物质，润滑性好，有时也被称为“白石墨”。
3.轻质：氮化硼是相对轻质的陶瓷材料之一。
耐高温氧化性：氮化硼纳米管和纳米片因具有优异的化学稳定性、热导率、电绝缘性、中子吸收性和耐高温氧化性而受到科学家们的极大兴趣。

具体应用材料：
1.中子吸收材料：氮化硼具有较高的中子吸收能力，可作为核反应堆的控制棒材料。
2.核废料处理：氮化硼可用于核废料的处理和储存。
3.核燃料元件涂层材料：氮化硼可作为核燃料元件的涂层材料，提高元件的耐热性和耐腐蚀性。
4.放射性探测器材料：氮化硼可作为放射性探测器的材料，用于探测放射性物质。
5.聚变反应堆材料：氮化硼可作为核聚变反应堆的耐高温耐热材料和结构材料。

氮化硼材料特性

Innovcera 可承接各类定制 BN，欢迎垂询。

有关 MCH 加热器的问答

  1. 什么是MCH加热器？

MCH加热器是金属陶瓷加热器的简称。

是指将钨或钼锰糊料印刷在陶瓷铸体上，经热压叠层，在氢气氛围中以1600℃共烧，使陶瓷与金属共烧结而成的陶瓷加热元件。

什么是MCH加热器

2.MCH加热器有什么优点？

MCH陶瓷加热元件高效、环保、节能。陶瓷加热元件，主要用于替代目前应用最为广泛的合金丝加热元件和PTC加热元件及元件。

技术特点：

  • 节能，热效率高，单位发热功耗比PTC减少20-30%；
  • 表面安全不带电，绝缘性能好，可经受4500V/1S耐压试验，不击穿，漏电流<0.5mA；
  • 无冲击峰值电流；无功率衰减；升温迅速；安全，无明火；
  • 热均匀性好，功率密度高，使用寿命长。

3.电阻比与温度

电阻比与温度

4.MCH 加热器中可以内置传感电阻吗？

是的，在某些特定设计中，可以内置传感电阻，见以下案例。

MCH 加热器内置传感电阻

  1. 引线如何连接？ 

有两种方法可以做到：

一种是钎焊技术，所用材料为银铜，钎焊温度为 900°C；耐温为 300°C，建议使用。

另一种是焊接技术，耐温为 200°C。

Alumina MCH 陶瓷加热器

如果您有更多问题，请与我们联系。

LaB6陶瓷

LaB6陶瓷是由低价硼和稀有金属元素镧组成的无机非金属化合物，是一种耐高温、耐恶劣环境的耐火陶瓷。LaB6陶瓷因其理想的热学、化学和电子性能而具有广泛的应用。
由于LaB6陶瓷具有高温下发射电流密度高、蒸发速率低的特点，它一直是一种性能优越的阴极材料，在工业应用中已逐渐取代一些钨阴极。

 

特点：
1. 优异的抗热震性
2. 良好的电导率
3. 优异的抗化学和氧化性
4.高电子发射率
5.真空中稳定

 

应用：
• 扫描电子显微镜
• 透射电子显微镜
• 电子微探针分析仪
• 电子光刻系统
• 电子加速器
• 热阴极

LaB6 Ceramics

这是 LaB6 圆片：
它具有高导电性、良好的稳定性和缓慢的蒸发速度等良好性能，被用作等离子发生器、质谱仪、电子微镜等现代技术领域的阴极材料电子。
LaB6圆片用途
1.制造航空航天发动机的喷嘴、涡轮叶片、燃烧室等部件。
2.用作高温高压条件下处理腐蚀性介质和工艺流体的耐腐蚀密封件和阀门部件。
3.用于制造核燃料元件、控制棒和反应堆部件。
4.用作熔炉和冶炼设备的耐火材料。
用于生产高温电容器、加热元件和电介质支撑材料。

LaB6技术数据

产品 LaB6
批号 IN20230403-01-02
分析项目 杂质元素含量
分析技术 感应法
测试结果 化学成分 测试结果 (ppm)
B 31.25
La 68.47
Ce 10
Pr 12
Nd 10
Sm 15
Y 10
Fe 25
Si 11
Ca 8
Pb 10
Mo 10
Si 10
Mn 5
P 5
S 3
颗粒尺寸 -300 目

纯度>99.5%

密度>4.15g/cm3

LaB6 陶瓷盘

Innovacera 可提供高纯度 LaB6，价格极具竞争力。如果您有需求，请随时联系我们。

发送询盘