هل تعرف عن مساحيق السيراميك؟

متقدم مساحيق السيراميك تتميز بخصائص ميكانيكية وصوتية وبصرية وحرارية وكهربائية وبيولوجية ممتازة. تُستخدم على نطاق واسع في صناعات الطيران والإلكترونيات والطب الحيوي وتصنيع المعدات المتطورة. هناك أنواع عديدة من السيراميك بتركيبات وخصائص فريدة.
على سبيل المثال، تتميز مساحيق سيراميك الألومينا بمقاومة عالية للأكسدة. وتتميز سيراميك نيتريد السيليكون بقوة عالية ومقاومة للتآكل الكهربائي. أما سيراميك الزركونيا، فيتميز بمتانة عالية وتوافق حيوي جيد.

أكسيد الألومنيوم عالي النقاء

تتميز الألومينا عالية النقاء (4N فأكثر) بمزايا النقاء العالي، والصلابة العالية، والقوة العالية، ومقاومة درجات الحرارة العالية، ومقاومة التآكل، والعزل الجيد، والخصائص الكيميائية المستقرة، وأداء الانكماش المعتدل في درجات الحرارة العالية. كما تتميز بأداء تلبيد جيد، وخصائص بصرية وكهربائية ومغناطيسية وحرارية وميكانيكية لا يضاهيها مسحوق الألومينا العادي. تُعد الألومينا عالية النقاء من أكثر المواد عالية الجودة ذات القيمة المضافة انتشارًا في الصناعة الكيميائية الحديثة. علاوة على ذلك، تُمثل فئة رئيسية من منتجات الألومينا عالية الأداء. وتُستخدم بنشاط في الصناعات عالية التقنية، مثل المواد الفلورية، والسيراميك الشفاف، والأجهزة الإلكترونية، والطاقة الجديدة، والمواد الحفازة، ومواد الفضاء.

عالية النقاء الألومينا تتميز مساحيق السيراميك الشفافة بنفاذية ممتازة للضوء، وتتفوق على السيراميك المعتم في الخواص الميكانيكية والحرارية، كما تتميز بأداء بصري وكهربائي فائق. تُستخدم ركائز سيراميك الألومينا على نطاق واسع في صناعة الإلكترونيات.
تُستخدم الألومينا عالية النقاء كمواد أساسية لرقائق الدوائر المتكاملة. بالإضافة إلى استخدامها كركائز أساسية، تُستخدم الألومينا عالية النقاء في أجزاء أشباه الموصلات. تتطلب هذه الأجزاء الدقيقة أداءً أعلى من السيراميك العادي. ونظرًا لجودتها، تُعدّ مادة التلميع ذات أهمية خاصة. ومع ازدياد استخدام أشباه موصلات كربيد السيليكون، يتزايد دورها. وتُعدّ الألومينا عالية النقاء فائقة الدقة أساسية في تلميع أشباه الموصلات.

حجر بومو

يحتوي البوهيميت على بلورة واحدة من الماء، وصيغته الكيميائية هي γ-Al2O3·H2O أو γ-AlOOH، وهو نوع من هيدرات أكسيد الألومنيوم.

بفضل مساحته السطحية العالية ومساميته العالية، فهو مثالي للمواد الماصة السريعة والقابلة لإعادة الاستخدام. كما أنه يحتفظ بشكله بعد تغير الطور، مما يعزز استقرار المادة.
يدعم توافقه الحيوي القوي تطبيقات في جراحة العظام، وطب الأسنان، والطب الحيوي. كما أن مقاومته للهب وعزله مناسبان للصفائح النحاسية عالية الأداء. كما يوفر خصائص حشو ممتازة للمواد الإلكترونية فائقة الرقة. علاوة على ذلك، يعزز تركيبه المعيني القائم المستقر من إمكانية تحسين وظائف السطح. تتيح مجموعات الهيدروكسيل السطحية الكثيفة تعديلها بسهولة باستخدام المجموعات الوظيفية. وبالتالي، يصبح مادة خام رئيسية للمحفزات والكواشف المدعومة.

نتريد الألومنيوم

مع صغر حجم الرقائق الإلكترونية وازدياد قوتها، ترتفع كثافة تدفق الحرارة بشكل حاد. لذلك، يُعد تحسين تبديد الحرارة واختيار مواد التغليف المناسبة أمرًا بالغ الأهمية. وقد أصبح هذا تحديًا رئيسيًا في تطوير أجهزة الطاقة. تتميز المواد الخزفية بموصلية حرارية عالية ومقاومة للحرارة، كما توفر عزلًا حراريًا ممتازًا ومتانة وتوافقًا حراريًا ممتازًا مع الرقائق. لذا، فهي مثالية لركائز تغليف أجهزة الطاقة.

من بينها، يُعدّ نيتريد الألومنيوم من مساحيق السيراميك ذات أفضل موصلية حرارية. تصل موصليته الحرارية النظرية إلى 320 واط/متر·كلفن. أما المنتجات التجارية فتبلغ عادةً 180-260 واط/متر·كلفن. وبالتالي، فهو مناسب لركائز التغليف عالية الطاقة وعالية الرصاص وذات الرقائق الكبيرة. إلى جانب الموصلية الحرارية العالية، يتميز أيضًا بميزات ممتازة مثل:

• معامل التمدد الحراري (4.3×10⁻⁶/°C) يطابق معامل السيليكون (3.5–4.0×10⁻⁶/°C).
• يمتلك قوة ميكانيكية جيدة، أعلى من BeO2 وقريب من الألومينا.
• إنه يوفر خصائص كهربائية ممتازة، مع عزل عالي وخسارة عازلة منخفضة.
• إنه يدعم الأسلاك متعددة الطبقات للتعبئة والتغليف المصغرة عالية الكثافة.
• إنه غير سام، مما يجعله صديقًا للبيئة.

نتريد السيليكون

يُستخدم نيتريد السيليكون بشكل رئيسي كمادة سيراميكية اليوم. وهو مادة أساسية في الصناعات والتقنيات المتقدمة. ومن بين منتجاته، تُعد كرات المحامل الأكثر استخدامًا. بالمقارنة مع كرات الفولاذ، تتميز هذه الكرات بمزايا واضحة. فهي منخفضة الكثافة، ومقاومة لدرجات الحرارة العالية، وذاتية التشحيم. كما أنها مقاومة للتآكل، ولها أنماط فشل مشابهة للفولاذ بسبب التعب. ولذلك، تُستخدم على نطاق واسع في محامل أدوات الآلات الدقيقة، كما تُستخدم في محامل السيارات، وتوربينات الرياح، والبتروكيماويات.

الألومينا الكروية

من بين مختلف مساحيق التوصيل الحراري، تتميز الألومينا الكروية بأدائها الشامل. فهي تتميز بموصلية حرارية عالية، ومعامل تعبئة عالٍ، وانسيابية جيدة. بفضل تقنياتها المتطورة، ومواصفاتها المتنوعة، وأسعارها المعقولة، أصبحت من أكثر مساحيق التوصيل الحراري شيوعًا في مجال التوصيل الحراري عالي الجودة.

علاوة على ذلك، تتميز المساحيق الكروية بشكل منتظم وكثافة تعبئة عالية. كما أنها توفر سيولة ممتازة، مما يعزز أداء المنتج بشكل كبير. يستخدم الباحثون والصناعات على نطاق واسع أكسيد الألومنيوم الكروي ويدرسونه خارج نطاق التطبيقات الحرارية. له تطبيقات في السيراميك، وحوامل المحفزات، وغيرها من المجالات المتقدمة.

تيتانات الباريوم

تيتانات الباريوم (BaTiO₃) مادةٌ هيكليةٌ من البيروفسكايت من نوع ABO₃. وقد أدرك الباحثون خصائصها العازلة الممتازة في أوائل القرن العشرين. واستُخدمت على نطاق واسع كمادةٍ عازلةٍ في المكثفات. ولا تزال اليوم من أكثر مساحيق السيراميك الإلكترونية استخدامًا. علاوةً على ذلك، تُعدّ مادةً أساسيةً لتصنيع المكونات الإلكترونية، ولذلك تُعرف بأنها "ركيزة صناعة السيراميك الإلكترونية".

أكسيد الزركونيوم النانوي المركب

الزركونيا النانوية المركبة هي الزركونيا التي تحتفظ بأطوارها الرباعية أو المكعبة في درجة حرارة الغرفة. ويحقق المصنعون ذلك بإضافة مثبتات إلى المادة. تتكون هذه المثبتات بشكل رئيسي من أكاسيد العناصر الأرضية النادرة (مثل Y₂O₃ وCeO₂) وأكاسيد المعادن الأرضية القلوية (مثل CaO وMgO).

كربيد السيليكون عالي النقاء

نقسم مواد كربيد السيليكون بشكل رئيسي إلى أنواع سيراميكية وأخرى أحادية البلورة. ولأنها سيراميكية، لا تتطلب عادةً نقاءً عاليًا في التطبيقات العامة. ومع ذلك، يجب على المهندسين مراقبة نقائها بدقة في بيئات خاصة، مثل معدات أشباه الموصلات (مثل آلات الطباعة الحجرية) لمنع تلوث رقائق السيليكون.

خاتمة

يؤثر أداء مساحيق السيراميك بشكل مباشر على جودة المنتج النهائي. فمن خلال تحسين طرق التحضير، يُحسّن التحكم في حجم الجسيمات فعالية التلبيد. كما يُحسّن تعديل السطح التشتت والخصائص الميكانيكية. تُلبي هذه التطورات متطلبات صناعات الإلكترونيات والرعاية الصحية والفضاء. وفي المستقبل، ستُوسّع عمليات النانو والتكنولوجيا الصديقة للبيئة نطاق تطبيقات مسحوق السيراميك. ويَعِد المستقبل باستخدامات أوسع للسيراميك عالي الأداء.

مسحوق ملحمي

إيبك باودر، خبرة تزيد عن 20 عامًا في صناعة المساحيق فائقة النعومة. ندعم بنشاط تطوير المساحيق فائقة النعومة، مع التركيز على عمليات التكسير والطحن والتصنيف والتعديل. تواصل معنا للحصول على استشارة مجانية وحلول مُخصصة! فريقنا من الخبراء مُلتزم بتقديم منتجات وخدمات عالية الجودة لتعزيز قيمة معالجة مساحيقك. إيبك باودر - خبيرك الموثوق في معالجة المساحيق!