Tubo de alumina transparente para necessidades técnicas

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Os tubos cerâmicos de alumina altamente transparentes são um tipo de material cerâmico policristalino com α-Al₂O₃ de alta pureza como componente principal. Eles alcançam alta transmitância de luz eliminando poros e impurezas internas. Para uma amostra de 0,75 mm de espessura, a transmitância total de luz na faixa de luz visível pode atingir mais de 90%, e alguns produtos otimizados chegam até a 95%.

Este material é o primeiro material cerâmico avançado que atinge transparência. Seu preparo requer a utilização de matéria-prima de alumina com pureza superior a 99,99% e a adição de vestígios de MgO, La₂O₃ ou Y₂O₃ como auxiliares de sinterização para promover a densificação e inibir o crescimento excessivo de grãos.

Parâmetros principais de desempenho:

Densidade: ≥ 3,95 g/cm³

Resistência à flexão: > 350 MPa

Coeficiente de expansão térmica: (6,5 ~ 8,5) × 10⁻⁶/℃

Temperatura operacional: Até 1700°C ou superior

Constante dielétrica: > 9,8

Resistência à ruptura: 6,0 - 6,4 kV/mm

Principais campos de aplicação:

Tubos emissores de luz (tubos de arco) para lâmpadas de sódio de alta pressão e lâmpadas de iodetos metálicos: Devido à sua excelente resistência a altas temperaturas e resistência à corrosão por vapor de metais alcalinos, eles têm sido amplamente utilizados para substituir os tradicionais tubos de vidro de quartzo.

Substrato de iluminação semicondutor para LEDs: Como alternativa de baixo custo à safira, é usado para embalagens de chips de LED.

Substrato de circuito integrado de microondas: Utilizando suas propriedades de isolamento de alta frequência.

Campo biomédico: Como braquetes cerâmicos para tratamento ortodôntico.

Janelas infravermelhas e componentes ópticos: Adequados para materiais de transmissão de ondas em ambientes de alta temperatura e altamente corrosivos.

Principais pontos do processo de preparação:

Método de formação: Geralmente usa prensagem a seco combinada com prensagem isostática a frio para melhorar a densidade da peça bruta.

Processo de sinterização: Precisa ser realizado em atmosfera de hidrogênio para sinterização em atmosfera, ou adotar tecnologias avançadas, como sinterização por prensagem a quente, sinterização por plasma (SPS), sinterização por prensagem a quente oscilante (OPS), etc. para reduzir a porosidade e controlar o tamanho do grão (geralmente menos de 1 μm).

Tratamento de superfície: Após a sinterização, ele precisa ser polido com precisão até um acabamento de grau 11-13 para reduzir a perda de espalhamento superficial.

DADOS TÉCNICOS DA CERÂMICA DE ALUMINA

ITEM	UNIT	99.9 ALUMINA
Density	G/cm3	3.94
Bending Resistance	Mpa	500
Compressive Strength	Mpa	3300
Elasticity Modulus	Gpa	400
Shock Strength	Mpam/2	5.2
Vaporization Coefficient	M	12
Vickers Hardness	HV0.5	2000
Thermal Expansivity	10-6K-1	8.0
Conductivity	W/MK	28
Thermal Shock Resistance	AT℃	280
Maximum Service Temperature	℃	1750
20℃ Volume Resistance	Ω	≥1015
Dielectric Strength	KV/mm	30
Apparent Porosity	％	0
Permittivity	Er	10
Dielectric Loss Angle	tanδ	0.001

DADOS TÉCNICOS DO PÓ DE ALUMINA

ITEM	LS-110	LS-120	LS-130	LS-110F	LS-220	LS-210
LOI(％)	0.02	0.02	0.05	0.08	0.03	0.01
Na2O(％)	0.05	0.04	0.03	0.05	0.07	0.08
SiO2(％)	0.07	0.07	0.07	0.09	0.02	0.02
Fe2O3(％)	0.03	0.03	0.03	0.03	0.02	0.02
Al2O3(％)	99.9	99.9	99.9	99.9	99.9	99.9
average grain diameter(um)	1.7	2.1	2.2	1.1	2.7	2.9
αgrain diameter(um)	1-2	1-3	2-4	1-2	2-3	3-5
BET Surface Area(m2/g)	1.9	1.4	1.4	3.2	1.6	0.9
Pressure-induced volume density(g/cm3)*	2.22	2.27	2.31	2.29	2.22	2.32
Forming density(g/cm3)**	2.13	2.20	2.23	2.33	2.17	2.30
Sintering volume density(g/cm3)**	3.78	3.79	3.78	3.89	3.81	3.77
Line collection efficiency(％)	18.0	17.2	16.7	15.7	17.5	15.3