一、原料制备:高纯度粉体的精准把控
氧化铝陶瓷的性能高度依赖原料纯度与粒径分布。及锋科技采用**≥99.5% 纯度的 α-Al₂O₃粉体,通过以下工艺确保原料可靠性:- 纳米级分散:利用砂磨机将粉体粒径控制在 0.5-2μm,通过超声波分散技术消除团聚,保证浆料均匀性。
- 配方优化:根据产品需求添加微量烧结助剂(如 MgO、SiO₂),调节烧结温度与致密度,例如 95 瓷(Al₂O₃含量 95%)用于结构件,99 瓷用于高绝缘场景。
二、成型工艺:多样化技术适配复杂需求
及锋科技针对不同产品形态,提供多种成型方案,实现从微米级元件到大型结构件的精准制造:1. 干压成型
- 工艺特点:适用于形状简单、批量生产的零件(如陶瓷环、基片),通过 50-300MPa 压力一次成型。
- 技术优势:采用伺服液压压机 + 精密模具,尺寸精度达 ±0.01mm,表面粗糙度 Ra≤0.8μm。
2. 等静压成型(CIP)
- 工艺特点:用于高致密度、复杂形状零件(如陶瓷轴、异形件),通过液体介质均匀传递压力(100-300MPa)。
- 创新应用:配合数字化模具设计,可成型壁厚差≤0.1mm 的薄壁件,解决传统工艺易开裂问题。
3. 注射成型(MIM)
- 工艺特点:适合大批量、高精度小型件(如半导体用陶瓷吸嘴),通过模具注射实现复杂结构(如内孔、螺纹)。
- 材料创新:开发低粘度陶瓷喂料体系,成型最小孔径 0.3mm,公差控制在 ±0.005mm。
4. 流延成型
- 工艺特点:生产超薄陶瓷基板(厚度 0.05-1mm),用于电子封装、发热片等领域。
- 设备优势:自主研发流延机支持宽幅 1.2 米连续生产,厚度均匀性误差<1%。
三、烧结工艺:精密控温实现致密化
烧结是氧化铝陶瓷性能形成的关键环节,及锋科技通过智能温控系统 + 多元气氛控制,确保陶瓷致密度≥98%:- 常压烧结:在 1600-1750℃空气气氛中进行,适用于常规结构件,晶粒尺寸控制在 2-5μm。
- 热等静压(HIP):针对航空航天用高负荷零件,在 1500℃+100MPa 氮气环境下二次烧结,消除微气孔,抗弯强度提升至 30%(可达 400MPa)。
- 低温共烧(LTCC):与金属电极同步烧结,实现陶瓷 - 金属一体化封装,用于多层基板、传感器元件。
四、精密加工:从微米到纳米级的精度突破
烧结后的陶瓷件需通过精密加工达到最终尺寸,及锋科技整合多种加工技术,满足不同场景需求:1. 研磨与抛光
- 平面研磨:采用金刚石砂轮 + 数控磨床,平面度≤2μm,适用于陶瓷基板、导轨。
- 球面抛光:通过磁流变抛光技术(MRF),实现光学级表面(Ra≤0.02μm),用于激光元件、医疗透镜。
2. 数控加工(CNC)
- 五轴联动加工中心:配备金刚石刀具,可加工复杂曲面(如涡轮叶片、光学棱镜),定位精度 ±3μm。
- 微孔加工:利用超声振动辅助钻削,加工 φ0.1mm 深孔(深径比>10:1),适用于喷嘴、传感器通孔。
3. 激光加工
- 皮秒激光技术:实现微米级切割(缝宽 50μm)和表面纹理加工,用于陶瓷封装壳标识、微流道结构。
- 紫外激光打标:非接触式标记,深度 0.01-0.1mm,满足追溯码、二维码定制需求。
五、表面处理与功能化
及锋科技通过表面工程提升陶瓷件功能性,拓展应用场景:- 金属化处理:采用 Mo-Mn 法或直接覆铜(DBC),实现陶瓷 - 金属高强度连接(剪切强度>20MPa),用于功率电子封装。
- 涂层技术:沉积类金刚石(DLC)或氮化硅涂层,表面硬度提升至 2000HV,摩擦系数降至 0.01,适用于耐磨轴套、密封件。
- 绝缘处理:喷涂纳米陶瓷绝缘漆,击穿电压>10kV,满足高压电子设备绝缘需求。
六、质量检测:全流程管控确保可靠性
及锋科技建立 ISO 9001:2015 标准的检测体系,通过多维度测试保障产品质量:- 几何精度:三坐标测量仪(CMM)检测尺寸公差,精度达 ±1μm;激光干涉仪检测表面粗糙度。
- 力学性能:万能材料试验机测试抗弯强度、抗压强度;冲击试验机评估抗断裂韧性(KIC≥4MPa・m¹/²)。
- 环境可靠性:高低温循环(-40℃~300℃)、盐雾腐蚀、振动测试,模拟极端使用环境。
七、及锋科技的工艺优势与行业应用
- 技术壁垒:整合纳米粉体技术、精密成型与智能烧结,实现 “设计 - 成型 - 加工” 全流程自主可控,打破国外高端陶瓷件垄断。
- 定制化服务:针对客户特殊需求(如医疗级光洁度、航空航天抗疲劳性能),提供从材料配方到成品的一站式解决方案,最快 72 小时完成样品开发。
- 行业覆盖:
- 半导体:晶圆切割用陶瓷刀片、真空吸盘(平面度≤5μm);
- 医疗:精密陶瓷轴承、人工关节(耐磨性比金属高 5 倍);
- 新能源:燃料电池陶瓷密封件、锂电池陶瓷涂层隔膜。
选择及锋科技:先进工艺驱动价值升级
氧化铝陶瓷件的加工精度与性能直接决定终端产品的可靠性。重庆及锋科技以 “材料创新 + 工艺突破” 为核心,依托数字化生产线与资深技术团队,为全球客户提供高性价比的陶瓷精密加工服务。如需了解具体工艺方案或获取样品,欢迎访问及锋科技官网或致电技术热线,开启先进陶瓷应用新可能。(注:部分工艺参数为及锋科技专利技术,具体方案需根据产品需求定制。)