Seramik termaju cemerlang dalam banyak sifat. Mereka mempunyai kualiti mekanikal, akustik, optik, haba, elektrik dan biologi. Ia digunakan dalam bidang berteknologi tinggi seperti aeroangkasa, elektronik dan bioperubatan. Ia juga digunakan dalam pembuatan termaju. Terdapat banyak jenis seramik canggih. Setiap jenis mempunyai ciri tersendiri. Contohnya, seramik alumina menentang pengoksidaan. Seramik silikon nitrida adalah kuat dan menahan kakisan elektrik. Seramik zirkonium oksida adalah sukar dan biokompatibel.
Alumina ketulenan tinggi
Alumina berketulenan tinggi (4N dan ke atas) mempunyai banyak kelebihan. Ia sangat tulen, keras, dan kuat. Ia tahan suhu tinggi dan haus. Ia juga mempunyai penebat yang baik dan stabil kimia harta benda. Pengecutan suhu tingginya adalah sederhana. Ia mempunyai prestasi pensinteran yang baik. Sifatnya lebih baik daripada serbuk alumina biasa. Mereka adalah optik, elektrik, magnet, haba, dan mekanikal. Ia adalah bahan teratas, bernilai tinggi. Ia mempunyai kegunaan yang meluas dalam industri kimia moden. Alumina ketulenan tinggi ialah produk alumina berprestasi tinggi teratas. Ia digunakan secara meluas dalam industri berteknologi tinggi. Ini termasuk bahan pendarfluor, seramik lutsinar, peranti elektronik, tenaga baharu, bahan pemangkin dan aeroangkasa.
Seramik telus alumina ketulenan tinggi mempunyai penghantaran cahaya yang baik. Mereka juga mengatasi seramik legap dalam sifat mekanikal, optikal, haba dan elektrik. Substrat seramik alumina adalah yang paling banyak digunakan dalam elektronik masa kini. Ia adalah bahan asas untuk cip litar bersepadu. Alumina ketulenan tinggi, digunakan dalam substrat seramik, mempunyai kegunaan mewah. Ini termasuk komponen ketepatan untuk peralatan semikonduktor. Seramik sedemikian mempunyai keperluan prestasi yang lebih ketat daripada seramik halus umum.
Bahagian pelelas cecair penggilap adalah penting. Alumina ketulenan tinggi adalah sesuai untuknya. Dengan kebangkitan industri semikonduktor silikon karbida, kini kita mesti menggunakan alumina ultrahalus ketulenan tinggi untuk penggilap semikonduktor.
Batu Bomu
Boehmite mengandungi satu air kristal. Formulanya ialah γ-Al2O3·H2O atau γ-AlOOH. Ia adalah sejenis alumina hidrat.
Luas permukaannya yang tinggi dan keliangan yang besar menjadikannya bahan mentah utama untuk penjerap yang cepat, cekap dan boleh digunakan semula. Ia mengekalkan bentuknya selepas perubahan fasa. Biokeserasiannya menjadikannya berguna dalam ortopedik dan pergigian. Ia bersinar dalam bioperubatan. Ketahanan nyalaan yang unik, isian yang baik, dan rintangan kebocoran menjadikannya digunakan secara meluas dalam laminat berpakaian tembaga berprestasi tinggi dan ultra nipis. Struktur rombiknya yang stabil dan kumpulan hidroksil berketumpatan tinggi di permukaan membenarkan pengubahsuaian oleh pelbagai kumpulan berfungsi. Ia adalah bahan mentah untuk membuat pemangkin dan reagen yang disokong mahal.
Aluminium Nitrida
Apabila cip elektronik semakin cepat dan lebih kecil, keluaran haba mereka telah melonjak. Jadi, pembungkusan yang betul dan pelesapan haba yang lebih baik kini menjadi halangan dalam membangunkan peranti kuasa. Bahan seramik mempunyai kekonduksian haba yang tinggi dan rintangan haba. Mereka juga mempunyai kekuatan dan penebat yang tinggi. Mereka sepadan dengan sifat terma bahan cip. Jadi, ia sesuai untuk substrat pembungkusan peranti kuasa.
Antaranya, aluminium nitrida adalah bahan seramik dengan kekonduksian terma terbaik. Kekonduksian terma teorinya boleh mencapai 320W/(m·K). Produk komersial mempunyai kekonduksian terma 180W hingga 260W/(m·K). Ini menjadikannya sesuai untuk substrat pembungkusan cip berkuasa tinggi, plumbum tinggi, bersaiz besar. Sebagai tambahan kepada kekonduksian terma yang tinggi, ciri-ciri cemerlangnya juga termasuk:
(1) Pekali pengembangan terma (4.3×10-6/℃) sepadan dengan bahan silikon semikonduktor ((3.5~4.0)×10-6/℃);
(2) Sifat mekanikal yang baik, lebih tinggi daripada seramik BeO dan dekat dengan alumina;
(3) Sifat elektrik yang sangat baik, dengan rintangan penebat yang sangat tinggi dan kehilangan dielektrik yang rendah;
(4) Pendawaian berbilang lapisan boleh dilakukan untuk mencapai ketumpatan tinggi dan pengecilan pembungkusan;
(5) Tidak toksik dan mesra alam.
Silikon Nitrida
Silikon nitrida pada masa ini digunakan terutamanya sebagai bahan seramik. Seramik silikon nitrida adalah penting dalam industri, terutamanya dalam bidang berteknologi tinggi. Contohnya:
Daripada mereka, bebola galas adalah produk seramik silikon nitrida yang paling banyak digunakan. Keluaran tahunan mereka ialah 30% daripada produk silikon nitrida berprestasi tinggi dunia. Bola galas seramik silikon nitrida adalah lebih baik daripada bola keluli. Ia lebih ringan, boleh menahan suhu tinggi, pelincir sendiri, dan tahan kakisan. Mod kegagalan keletihan mereka adalah sama seperti bola keluli. Oleh itu, bola galas seramik silikon nitrida mempunyai banyak kegunaan. Ia berada dalam galas ketepatan untuk peralatan mesin, kereta dan turbin angin. Ia juga berada dalam galas petrokimia tahan kakisan suhu tinggi.
Alumina Sfera
Daripada banyak serbuk konduktif terma, alumina sfera adalah yang paling popular dalam kegunaan mewah. Kekonduksian haba yang tinggi, faktor isian yang tinggi, aliran yang baik, dan kos rendah menjadikannya ideal. Ia mempunyai proses pengeluaran yang matang dan banyak spesifikasi.
Juga, serbuk sfera boleh menambah baik produk. Bentuk biasa mereka, ketumpatan tinggi, dan aliran yang baik adalah kunci. Serbuk Al2O3 sfera mempunyai kekonduksian terma. Ia juga digunakan dalam pembawa seramik dan pemangkin. Mereka dikaji secara meluas dalam bidang tersebut.
Barium Titanate
Barium titanate (BaTiO3) ialah struktur perovskit jenis ABO3. Sejak abad ke-20, seramik barium titanate mempunyai sifat dielektrik yang sangat baik. Jadi, ia digunakan sebagai bahan dielektrik untuk kapasitor. Ia adalah serbuk seramik elektronik yang digunakan secara meluas. Ia juga merupakan bahan matriks untuk membuat komponen elektronik. Oleh itu, ia dipanggil "tiang industri seramik elektronik."
Zirkonium oksida nanokomposit
Zirkonia nanokomposit ialah sejenis zirkonia. Penstabil boleh menjadikannya mengekalkan fasa tetragonal atau padu pada suhu bilik. Penstabil terutamanya oksida nadir bumi dan oksida logam alkali tanah. Yang pertama termasuk Y2O3 dan CeO2. Yang terakhir ialah CaO dan MgO.
Seiring kemajuan sains dan teknologi, instrumen dan peralatan kegunaan khas baharu muncul. Mereka mesti memenuhi permintaan tinggi untuk bahan dan fungsi komponen. Terdapat permintaan yang semakin meningkat untuk bahan zirkonia komposit nano. Produk mereka adalah lasak, tahan haba, tahan haus, tahan kakisan dan istimewa dari segi optik. Zirkonia terstabil Yttria ialah zirkonia komposit nano yang paling banyak digunakan dan paling mewakili.
Ia mempunyai kekonduksian ion oksigen yang tinggi dan sifat mekanikal yang baik. Ia menentang pengoksidaan dan kakisan. Ia mempunyai pekali pengembangan haba yang tinggi dan kekonduksian haba yang rendah. Ia stabil dan tahan terhadap pengoksidaan.
Ia digunakan secara meluas dalam bahan struktur dan berfungsi. Ia adalah: penderia oksigen, pam, sel bahan api pepejal, seramik ferroelektrik, dan salutan enjin pesawat.
Silikon karbida ketulenan tinggi
Bahan silikon karbida terbahagi kepada dua kategori: seramik dan kristal tunggal. Sebagai bahan seramik, ketulenannya tidak begitu penting dalam aplikasi umum. Tetapi, ia mesti tinggi dalam kes khas. Sebagai contoh, ia digunakan sebagai komponen ketepatan dalam peralatan semikonduktor, seperti mesin litografi. Ini adalah untuk mengelakkan menjejaskan ketulenan wafer silikon.
Walau bagaimanapun, sifat SiC menjadikannya sukar untuk mengembangkan kristal tunggal. Ini terutamanya kerana, pada tekanan normal, tiada fasa cecair dengan nisbah Si:C 1:1. Kaedah matang industri semikonduktor arus perdana tidak dapat mengembangkannya. Kaedah-kaedah ini termasuk kaedah pijar tarik dan jatuh terus. Untuk menyelesaikannya, saintis telah bekerja keras untuk mencari cara untuk membuat kristal SiC yang berkualiti tinggi, besar dan murah. Kaedah yang lebih popular ialah PVT, kaedah fasa cecair, dan pemendapan kimia fasa wap suhu tinggi.