Những điểm chính của ngành công nghiệp cốt lõi gốm kim loại

Gốm kim loại là vật liệu composite kết hợp kim loại và gốm thông qua một quy trình cụ thể. Chúng kết hợp độ cứng cao, khả năng chịu nhiệt-cao và khả năng chống ăn mòn của gốm sứ với tính dẫn điện và khả năng gia công của kim loại. Công nghệ cốt lõi của họ nằm ở việc đạt được sự liên kết đáng tin cậy giữa Gạch với Kim loại và kim loại thông qua việc sửa đổi bề mặt. Chúng được sử dụng rộng rãi trong các lĩnh vực như bao bì điện tử, năng lượng và hàng không vũ trụ. Sau đây là phân tích toàn diện về các nguyên tắc kỹ thuật, kịch bản ứng dụng, tình trạng ngành và xu hướng phát triển:

Việc chuẩn bị Gốm kim loại hóa đòi hỏi phải giải quyết các vấn đề như sự khác biệt về hệ số giãn nở nhiệt giữa gốm và kim loại, cũng như độ bền liên kết bề mặt không đủ. Các quy trình chính thống bao gồm:

1. Đốt-nhiệt độ cao-(HTCC/LTCC):Thân xanh và dây dẫn kim loại bằng gốm kim loại Alumina được nung đồng thời ở nhiệt độ cao để tạo thành một cấu trúc tích hợp. Điều này phù hợp với chất nền mạch-tần số cao.

2. Đồng liên kết trực tiếp (DBC):Phương pháp này liên kết trực tiếp lá đồng với chất nền của các thành phần gốm kim loại thông qua quá trình nấu chảy ở nhiệt độ-cao. Phương pháp này mang lại độ dẫn nhiệt cao (đạt trên 200 W/m·K) và chủ yếu được sử dụng trong đóng gói thiết bị điện.

3. Hàn kim loại hoạt tính (AMB):Sử dụng các kim loại hàn phụ có chứa các nguyên tố hoạt tính như titan để tạo liên kết luyện kim trên bề mặt kim loại hóa gốm, đạt được độ bền liên kết của lớp kim loại vượt quá 15 N/mm2, quy trình này là quy trình chủ đạo cho chất nền silicon nitride.

4. phún xạ-Tổ hợp mạ điện (SBC):Lớp mầm được hình thành thông qua quá trình phún xạ chân không, tiếp theo là lớp kim loại dày lên thông qua mạ điện, đạt được quá trình kim loại hóa "không có lỗ rỗng". Độ bền liên kết vượt quá 30 N/mm2 và tương thích với nhiều loại vật liệu gốm alumina kim loại.

Những lợi thế về hiệu suất của alumina kim loại hóa đã giúp chúng có được vị trí nổi bật trong-sản xuất cao cấp:

Độ dẫn nhiệt cao:Chất nền nhôm nitrit có độ dẫn nhiệt 180-270 W/m·K, vượt trội đáng kể so với chất nền alumina truyền thống (20-30 W/m·K). Chúng được sử dụng rộng rãi trong các thiết bị RF trạm gốc 5G và mô-đun IGBT của phương tiện năng lượng mới.
Cách nhiệt cao:Với điện trở cách điện vượt quá 10¹²Ω ở điện áp cao trên 1000V, chúng phù hợp với-thiết bị truyền tải điện cao áp và hệ thống điều khiển hệ thống điện tử hàng không. Khả năng chống chịu môi trường khắc nghiệt: Chịu được chu kỳ nhiệt độ từ -196 độ đến 200 độ, duy trì hiệu suất ổn định ở các bộ phận nhiệt độ cao của động cơ máy bay và thiết bị thám hiểm không gian sâu.

Kịch bản ứng dụng điển hình:
1. Đóng gói chất bán dẫn: Đóng vai trò là vật mang chip và tản nhiệt, hỗ trợ tích hợp mật độ cao-của các chip xử lý tiên tiến.
2. Năng lượng mới: Chất nền silicon nitride cho mô-đun IGBT là thành phần cốt lõi của bộ điều khiển động cơ phương tiện sử dụng năng lượng mới, ảnh hưởng trực tiếp đến hiệu quả sử dụng năng lượng của phương tiện.
3. Hàng không vũ trụ: Lớp lót buồng đốt động cơ tên lửa và mô-đun năng lượng vệ tinh sử dụng các thành phần gốm alumina để chịu được nhiệt độ và độ rung khắc nghiệt.
4. Tự động hóa công nghiệp: Cảm biến-nhiệt độ cao và các bộ phận chính xác của thiết bị phụ thuộc vào độ ổn định của chúng.

Là nguyên liệu chính cho-sản xuất cao cấp,gốm kim loại' Những đột phá về công nghệ và nâng cấp công nghiệp có ý nghĩa to lớn đối với sự phát triển độc lập và có kiểm soát của các ngành công nghiệp mới nổi mang tính chiến lược của Trung Quốc. Với sự tiến bộ của sản xuất trong nước và sự mở rộng liên tục của các kịch bản ứng dụng, lĩnh vực này dự kiến ​​sẽ đạt được bước nhảy vọt từ “theo sau” sang “chạy cùng” và thậm chí là “dẫn đầu” trong thập kỷ tới.