核心优势
- 极端环境适应性
- 高温稳定性:1600°C持续工作(短期1800°C),热导率30 W/(m·K),适用于高温热管理场景。
- 耐腐蚀性:抗98%浓硫酸、40%NaOH溶液(1000小时质量损失<0.02%),耐受等离子体(Cl₂/CF₄)蚀刻。
- 精密加工能力
- 微米级精度:CNC研磨公差±0.005mm,激光打孔最小孔径0.1mm(深径比20:1)。
- 复杂结构成型:多腔体、异形槽、内螺纹一体化烧结(凝胶注模+等静压工艺)。
典型应用
- 半导体设备:晶圆传输机械臂、真空腔体绝缘支撑柱。
- 新能源装备:燃料电池双极板、锂电池烧结承烧架。
- 光学器件:激光谐振腔支架、高能射线屏蔽基座。
陶瓷基座:高精度与多功能集成
设计要点
- 电-热-力耦合设计
- 绝缘性能:体积电阻率>10¹⁴ Ω·cm,介电强度15 kV/mm(1mm厚度)。
- 热匹配性:热膨胀系数6.5×10⁻⁶/°C(与钼/可伐合金兼容,避免热应力开裂)。
- 承载能力:抗压强度>2500 MPa,表面粗糙度Ra≤0.1μm(减少摩擦损耗)。
- 功能扩展方案
- 金属化处理:钼锰法镀层(气密性焊料润湿角<10°),支持金/银导线键合。
- 复合涂层:氮化铝(AlN)导热层、氧化钇(Y₂O₃)抗等离子涂层。
应用案例
- 功率模块基座:IGBT/DBC陶瓷衬底,导热率30 W/(m·K),击穿电压20 kV。
- 传感器封装:MEMS压力传感器绝缘基板,介电损耗tanδ<0.0002(1 MHz)。
- 射频器件:5G滤波器陶瓷载体,介电常数9.8±0.1(10 GHz高频稳定性)。
绝缘陶瓷:突破电气与热学瓶颈
关键性能指标
参数 | 氧化铝陶瓷(99.5%) | 氮化铝陶瓷 | 氧化铍陶瓷(注:限军用) |
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体积电阻率 | 10¹⁴ Ω·cm | 10¹⁴ Ω·cm | 10¹⁵ Ω·cm |
介电常数(1MHz) | 9.8 | 8.8 | 6.7 |
热导率 | 30 W/(m·K) | 180 W/(m·K) | 250 W/(m·K) |
击穿强度 | 15 kV/mm | 20 kV/mm | 35 kV/mm |
应用场景
- 高压绝缘:真空断路器陶瓷外壳(耐压>40 kV)、新能源汽车充电桩绝缘柱。
- 高频电路:射频微波窗口片(介电损耗<0.0003)、雷达波导组件。
- 腐蚀环境:化工传感器密封衬套(抗H₂S/Cl₂气体渗透)。