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什麼是精細陶瓷?

陶瓷材料 2022.12.05

什麼是精細陶瓷?簡單易懂|陶瓷設計實驗室




精細陶瓷是以瓷器、玻璃等天然礦物為原料製成的陶瓷。在本文中,我們將以精細陶瓷為主題,首先勾勒出什麼是陶瓷,以及陶瓷與金屬、樹脂的區別等基本內容。



什麼是陶瓷?



陶瓷(英文:ceramic)是用非金屬無機原料製備、成型、燒成的材料或製品(陶瓷製品)的總稱。 與金屬材料、高分子材料(塑料、橡膠等)並稱為“三大材料”之一,說起大家耳熟能詳的東西,玻璃、陶瓷、水泥都是陶瓷的種類。



人類和陶瓷的歷史遠比金屬歷史悠久,可追溯到 15,000 多年前。最早的是用於烹調和儲存食物的陶器,後來隨著燒製技術的發展,出現了陶器和瓷器。 19世紀,玻璃、水泥、耐火材料等工業陶瓷得到開發和大量生產。在隨後的 20 世紀,在高純度原材料、成分控制和製造工藝方面的技術革新的背景下,出現了功能性顯著提高的精細陶瓷(詳見下文)。工程塑料在同一時間開始普及,世界各地的材料製造商開始積極致力於材料開發,並一直持續到今天。



陶瓷、金屬、樹脂(塑料)的區別

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以高分子材料為代表的陶瓷、金屬和樹脂(塑料)有時統稱為三大材料。這些區別是什麼?與金屬和樹脂相比,陶瓷的優越性能如下所示。

 

 

    • ・高硬度
    • ・耐磨性
    • ・耐熱
    • ・熱膨脹係數(熱膨脹係數小)
    • ・尺寸穩定性
    • ・絕緣
    • ・耐腐蝕性能
    • ・耐化學性
    • ・化学的安定性

雖然它有很多特點,

  • ・脆性
  • ・工作性
  • ・熱衝擊斷裂性能

它也有一些缺點,因此您在處理它時可能需要小心。

 

下表總結了陶瓷、金屬和樹脂之間的差異。

(*這並不適用於所有陶瓷、金屬和樹脂。此表僅顯示趨勢。)

陶瓷 金屬 樹脂
硬度
剛性(楊氏模量)
耐磨性
耐熱
熱膨脹係數 〇(低的) ✕(昂貴的)
尺寸穩定性
絕緣
耐腐蝕性能
耐化學性
脆性 ✕(脆) 〇(高韌性) 〇(高韌性)
加工性(成形性・成型性)
熱衝擊斷裂性能

 

 

什麼是精細陶瓷?

接下來,我將解釋精細陶瓷(英文:Fine Ceramics)。 陶瓷(廣義陶瓷)包括以陶瓷和玻璃為代表的以粘土、長石等天然礦物為原料的舊陶瓷(狹義陶瓷),以及如前所述的高度提純和人工生產的陶瓷。在控制原材料的化學成分後,充分利用先進的混合、成型、燒成技術。後者有時被稱為新陶瓷,與前者相對。

此外,精細陶瓷


      • (1)工程陶瓷
      • (2) 可加工陶瓷(易切削陶瓷)

可細分為兩種類型。

在(1)中,材料在成型後進行高溫燒製,因此用車床或加工中心進行切削加工基本上是不可能的,最後通過磨削或拋光來完成。 另一方面,②未燒製,可加工,形狀自由度較高。但是,與金屬和樹脂材料相比,硬度高,容易崩裂,加工性差。另外,耐磨性比(1)差。

 

 

精細陶瓷的種類

我們將解釋精細陶瓷的類型和加工時的注意事項。

在這裡,精細陶瓷=工程陶瓷。 分佈容積較大的典型精細陶瓷如下。

        • ・氧化鋁 (Al₂O₃)
        • ・碳化矽 (SiC)
        • ・氧化鋯 (ZrO₂)
        • ・氮化鋁 (AlN)
        • ・氮化矽 (Si₃N₄)

    氧化鋁分佈最廣,和碳化矽一樣,用於磨料、磨俱、耐火材料、半導體基板、火花塞等電子零件、模具材料等,我來了。 此外,氧化鋯在工業應用中可用於滑動部件和工業刀具,在珠寶、裝飾品和牙科治療領域也很活躍。

    以上是按材料分類的,但近年來,對改進或增加特定功能的特種陶瓷材料的需求越來越大。 作為具有特殊功能的陶瓷,


          • ・多孔陶瓷(多孔陶瓷)
          • ・導電陶瓷
          • ・耐熱陶瓷(高耐熱陶瓷)

    有這樣的事情。

     

     

     

    關於 ASUZAC Co., Ltd. 精密陶瓷事業部

    經營“陶瓷設計實驗室”的ASUZAC Co., Ltd. Fine Ceramics Division,從陶瓷原料的準備、造粒、成型到綠色加工(生加工)、燒成、二次加工、檢查、清洗.是一家綜合性精細陶瓷製造商。

     

    我們的使命是“作為精密陶瓷的先驅,繼續為先進技術的發展做出貢獻”,40 多年來,我們一直在為半導體鑄造廠、電子設備製造商提供晶圓處理手、托盤和基板等陶瓷產品, 和設備製造商. 我做了很多。 充分利用在此過程中培養的陶瓷材料設計和加工知識和訣竅,以及從手掌大小到大而長的物體都可以實現高精度和高質量的設備群和質量控制系統全長4,000mm,為客戶提供各種用途、形狀、材質的陶瓷製品。

     

     

    精細陶瓷產品示例

    介紹ASUZAK過去生產的精細陶瓷產品。

     

    (1) 干法蝕刻用SiC晶圓托盤(沉孔型)

    這是一個放置 4 英寸晶圓的 SiC 托盤。

    一個Φ230×2t的形狀可以放置三個晶圓。放置晶片的部分具有沉孔形狀。使用我們的加工中心,我們鑽了一個直徑為 Φ102、深度為 0.82 的孔。

    >>點擊此處了解詳情

     

    (2) 8英寸晶圓拾取用伯努利手(LeviZac®)

    這是 8 英寸的伯努利手。

    使用我們的加工中心,手板厚度為2mm,包括導軌在內的總厚度為2.5mm。頂出孔3個,加工Φ0.5、30°、5.1間距斜孔。

    >>點擊此處了解詳情

     

     

     

    定制精細陶瓷產品請交給ASUZAK。

    你覺得呢。 在本文中,我們從基礎知識詳細解釋了陶瓷和精細陶瓷。我們也有各種技術信息,所以請看一看。 如果您正在考慮定制氧化鋁、碳化矽和多孔陶瓷等精細陶瓷產品,請交給 ASUZAC。

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