電子陶瓷(如MLCC、壓電陶瓷、微波介質陶瓷等)的性能對原料純度極為敏感,微量雜質即可導致介電損耗增加、燒結異常或絕緣性能下降。大明化學高純度氧化鋁球(99.99%)憑借其超低雜質含量和穩定的化學性質,成為電子陶瓷漿料研磨的選介質。以下是其減少雜質污染的關鍵機制:
普通氧化鋁球(純度99.5%~99.9%)含有較多Na、K、Fe、Si等雜質,在研磨過程中會逐漸溶出并混入漿料,而高純度氧化鋁球(如大明化學TB系列)的雜質含量極低:
雜質元素 | 普通氧化鋁球 (ppm) | 大明化學高純氧化鋁球 (ppm) |
---|---|---|
Na | 50~200 | ≤8 |
K | 30~150 | ≤4 |
Fe | 50~300 | ≤8 |
Si | 100~500 | ≤10 |
Na/K 等堿金屬會降低陶瓷的介電性能,并可能在燒結時形成低熔點相,導致結構缺陷。
Fe/Cr 等過渡金屬可能引入電子導電性,影響絕緣陶瓷的電阻率。
Si 過量會改變陶瓷的燒結行為,導致致密化不均勻。
高純度氧化鋁球磨損率更低(僅普通球的1/7),進一步減少雜質溶出量,確保電子陶瓷粉體的化學穩定性。
電子陶瓷(如MLCC)在高應用中(如汽車電子、5G基站)需長期穩定工作,而鈾(U)、釷(Th)等放射性元素的α衰變可能導致微觀結構損傷,影響器件壽命。
普通氧化鋁球可能含 U:10~50ppb, Th:15~60ppb,而大明化學高純氧化鋁球控制在 U<4ppb, Th<5ppb,減少長期使用中的輻射風險。
這一點在高可靠MLCC(如車規級X7R/X8R)生產中尤為重要。
電子陶瓷漿料可能含有機溶劑、分散劑或弱酸性/堿性成分,普通氧化鋁球在長期研磨中可能發生表面腐蝕,釋放Al3?等金屬離子,影響漿料穩定性。
大明化學氧化鋁球采用α-Al?O?晶相,化學穩定性強,耐酸堿(pH 2~12),在漿料中幾乎無溶出。
實驗顯示,在pH=4的漿料中研磨48小時,普通氧化鋁球重量損失達0.5%,而高純氧化鋁球僅0.01%。
電子陶瓷漿料需要納米級均勻分散,普通研磨球因粒徑分布寬,易造成局部過磨或研磨不足,導致漿料團聚或顆粒粗化。
大明化學提供φ0.1mm~0.5mm超細氧化鋁球,適合納米級研磨(如BaTiO?介電粉體)。
磨損后仍保持球形,減少不規則顆粒對漿料的剪切破壞。
問題 | 普通氧化鋁球的影響 | 高純氧化鋁球的解決方案 |
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堿金屬污染(Na/K) | 介電損耗↑,燒結異常 | 超低Na/K含量(<10ppm) |
過渡金屬污染(Fe) | 絕緣性能下降 | Fe含量<8ppm,減少導電風險 |
放射性元素(U/Th) | 長期可靠性風險 | U<4ppb, Th<5ppb,符合高標 |
漿料穩定性 | 金屬離子溶出,粘度變化 | 耐腐蝕,無溶出,漿料更穩定 |
分散均勻性 | 顆粒團聚,影響燒結致密性 | 超細粒徑(0.1mm),均勻研磨 |
因此,在高電子陶瓷(如MLCC、LTCC、壓電陶瓷)生產中,高純度氧化鋁球已成為行業標配,確保材料純凈度和器件可靠性。