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Q1:相同晶体结构的不同材料有什么共同的特点吗?比如碳化硅和金刚石有什么相似的特性呢?
答:晶体类型:原子晶体、离子晶体、分子晶体、金属晶体
常见的原子晶体单质有金刚石、晶体硅、晶体硼等,常见的原子晶体化合物有碳化硅、二氧化硅等。
原子晶体是依靠共价键将原子联结起来形成的晶体。由于原子间的共价键强度较大,所以该类晶体硬度大;且在原子晶体中半径越小,键长越短,键能越大,熔沸点越高。如金刚石>碳化硅;不溶于一般溶剂中;由于晶体中没有离子,一般是热和电的不良导体。
答:以前我国各行业普遍使用的阀门为金属阀门,虽然金属阀门经过结构及材料的改进,但受金属材料属性的限制,不能适应越来越高磨损、强腐蚀等恶劣工况的需求,主要体现在使用寿命短,泄露严重等问题,大大影响了系统运行的稳定性。
然而先进陶瓷材料具有高强度、高硬度、弹性模量、耐高温、耐磨损、耐腐蚀、抗热震等特性,近年来在石油、化工、机械等领域的应用非常活跃。利用陶瓷的耐磨性、耐腐性制作耐磨耐腐零部件代替金属材料。是近几年来高技术材料市场的重要发展方向之一。陶瓷调节阀的发明及广泛应用便是一个例子。
1.陶瓷蝶阀采用偏心结构组成,减少运动部分的摩擦,提高了耐磨性、防腐性及密封性,大大延长了阀门的使用寿命。
2.陶瓷阀的使用可以大大降低阀门的维修更换次数,提高配套设备运行系统的安全性、稳定性,节约设备修理费用。
3.适用于较恶劣工况,尤其是面对高磨损、强腐蚀、高温、高压等恶劣工况,如在各类酸碱盐气体、液体、高温蒸汽、泥浆和灰渣输送系统中作调节流量或切断用途。
4.制造陶瓷的原料广泛,成本低廉,陶瓷阀门的性能价格比远远优于其它同类金属阀门,同时也可以节约大量金属材料和稀有的矿产资源。
Q3:直接镀铜陶瓷基板采用什么工艺制作的?有什么特点?
答:陶瓷基板是以电子陶瓷为基底,在其上镀铜、金等金属层形成特定元件。
现阶段较普遍的陶瓷散热基板种类共有LTCC、HTCC、DBC、DPC。
LTCC (Low-temperature Co-fired Ceramic) 低温共烧多层陶瓷基板
HTCC (High-temperature Co-fired Ceramic) 高温共烧多层陶瓷基板
DBC (Direct Bonded Copper)直接敷铜陶瓷基板
DPC (Direct Plate Copper)直接镀铜陶瓷基板
首先陶瓷基板经过激光钻孔后使用真空镀膜工艺在基板表面沉积一层薄铜,然后采用电镀加厚铜、图形转移、蚀刻及表面处理工艺,最后经外形加工至所需成品。
从制造工艺比较来看,LTCC、HTCC、DBC都采用800℃以上高温烧结工艺,其加工成本较高,同时因铜厚偏厚,不适合线路板细线路工艺。DPC技术则是利用直接镀铜技术,将Cu镀于陶瓷基板之上,DPC的工艺温度仅需250~350℃左右的温度即可完成散热基板的制作,完全避免了高温对于材料所造成的破坏或尺寸变异的现象,也排除了制造成本费用高的问题。
工艺结合材料与薄膜工艺技术,其产品为近年最普遍使用的陶瓷散热基板。然而材料控制与工艺技术整合能力要求较高,这使得跨入DPC产业技术门槛相对较高。
陶瓷基板的熔点高、硬度大是它的一大优势,同时陶瓷基板是脆性材料,机械钻头与陶瓷直接接触加工,陶瓷易出现开裂、崩边现象,对于塑性PCB板材使用机械钻孔、机械锣板的工艺几乎无法在陶瓷基板上实现,现在陶瓷基板钻孔都采用激光快速活化金属化技术(Laser Activation Metallization,简称LAM技术)。
整体来说DPC产品金属化工艺流程一般为:陶瓷基板前处理——金属化(化学镀/真空镀)——电镀厚铜——研磨抛光。
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