Gốm sứ tiên tiến nổi trội về nhiều tính chất. Chúng có các đặc tính cơ học, âm thanh, quang học, nhiệt, điện và sinh học. Chúng được sử dụng trong các lĩnh vực công nghệ cao cấp như hàng không vũ trụ, điện tử và y sinh học. Chúng cũng được sử dụng trong sản xuất tiên tiến. Có nhiều loại gốm sứ tiên tiến. Mỗi loại có những đặc điểm riêng. Ví dụ, gốm sứ alumina chống oxy hóa. Gốm sứ silicon nitride bền và chống ăn mòn điện. Gốm sứ zirconium oxide bền và tương thích sinh học.
Nhôm oxit có độ tinh khiết cao
Nhôm oxit độ tinh khiết cao (4N trở lên) có nhiều ưu điểm. Nó rất tinh khiết, cứng và bền. Nó chịu được nhiệt độ cao và mài mòn. Nó cũng có khả năng cách nhiệt tốt và ổn định hóa chất Tính chất. Độ co ngót ở nhiệt độ cao của nó ở mức vừa phải. Nó có hiệu suất thiêu kết tốt. Tính chất của nó tốt hơn bột alumina thông thường. Chúng là quang học, điện, từ, nhiệt và cơ học. Đây là vật liệu có giá trị cao hàng đầu. Nó được sử dụng rộng rãi trong ngành công nghiệp hóa chất hiện đại. Alumina có độ tinh khiết cao là sản phẩm alumina hiệu suất cao hàng đầu. Nó được sử dụng rộng rãi trong các ngành công nghiệp công nghệ cao. Bao gồm vật liệu huỳnh quang, gốm trong suốt, thiết bị điện tử, năng lượng mới, vật liệu xúc tác và hàng không vũ trụ.
Gốm trong suốt alumina có độ tinh khiết cao có khả năng truyền sáng tốt. Chúng cũng vượt trội hơn gốm mờ về các đặc tính cơ học, quang học, nhiệt và điện. Các chất nền gốm alumina được sử dụng nhiều nhất trong các thiết bị điện tử ngày nay. Chúng là vật liệu cơ bản cho chip mạch tích hợp. Alumina có độ tinh khiết cao, được sử dụng trong các chất nền gốm, có các ứng dụng cao cấp. Chúng bao gồm các thành phần chính xác cho thiết bị bán dẫn. Các loại gốm như vậy có các yêu cầu về hiệu suất nghiêm ngặt hơn so với gốm tinh khiết thông thường.
Phần mài mòn của chất lỏng đánh bóng là rất quan trọng. Nhôm oxit có độ tinh khiết cao là lý tưởng cho nó. Với sự phát triển của ngành công nghiệp bán dẫn silicon carbide, hiện nay chúng ta phải sử dụng nhôm oxit siêu mịn có độ tinh khiết cao để đánh bóng bán dẫn.
Đá Bomu
Boehmite chứa một tinh thể nước. Công thức của nó là γ-Al2O3·H2O hoặc γ-AlOOH. Nó là một loại hydrat nhôm.
Diện tích bề mặt lớn và độ xốp lớn của nó làm cho nó trở thành nguyên liệu thô quan trọng cho các chất hấp phụ nhanh, hiệu quả và có thể tái sử dụng. Nó giữ nguyên hình dạng sau khi thay đổi pha. Tính tương thích sinh học của nó làm cho nó hữu ích trong chỉnh hình và nha khoa. Nó tỏa sáng trong y sinh học. Khả năng chống cháy độc đáo, khả năng làm đầy tốt và khả năng chống rò rỉ của nó làm cho nó được sử dụng rộng rãi trong các tấm đồng mỏng hiệu suất cao, siêu mỏng. Cấu trúc hình thoi ổn định và các nhóm hydroxyl mật độ cao trên bề mặt cho phép biến đổi bởi nhiều nhóm chức năng khác nhau. Nó là nguyên liệu thô để tạo ra các chất xúc tác và thuốc thử được hỗ trợ đắt tiền.
Nhôm Nitrua
Khi chip điện tử trở nên nhanh hơn và nhỏ hơn, nhiệt lượng tỏa ra của chúng tăng vọt. Vì vậy, việc đóng gói đúng cách và tản nhiệt tốt hơn hiện là những nút thắt trong quá trình phát triển các thiết bị điện. Vật liệu gốm có độ dẫn nhiệt và khả năng chịu nhiệt cao. Chúng cũng có độ bền và khả năng cách nhiệt cao. Chúng phù hợp với các đặc tính nhiệt của vật liệu chip. Vì vậy, chúng lý tưởng cho các chất nền đóng gói thiết bị điện.
Trong số đó, nhôm nitride là vật liệu gốm có độ dẫn nhiệt tốt nhất. Độ dẫn nhiệt lý thuyết của nó có thể đạt tới 320W/(m·K). Các sản phẩm thương mại có độ dẫn nhiệt từ 180W đến 260W/(m·K). Điều này làm cho nó phù hợp với các chất nền đóng gói chip công suất cao, chì cao, kích thước lớn. Ngoài độ dẫn nhiệt cao, các đặc tính tuyệt vời của nó còn bao gồm:
(1) Hệ số giãn nở nhiệt (4,3×10-6/℃) phù hợp với hệ số giãn nở nhiệt của vật liệu silic bán dẫn ((3,5~4,0)×10-6/℃);
(2) Tính chất cơ học tốt, cao hơn gốm BeO và gần với alumina;
(3) Tính chất điện tuyệt vời, có điện trở cách điện cực cao và tổn thất điện môi thấp;
(4) Có thể thực hiện nối nhiều lớp để đạt được mật độ cao và thu nhỏ bao bì;
(5) Không độc hại và thân thiện với môi trường.
Nitrua silic
Silicon nitride hiện nay chủ yếu được sử dụng làm vật liệu gốm. Gốm silicon nitride rất quan trọng trong công nghiệp, đặc biệt là trong các lĩnh vực công nghệ cao. Ví dụ:
Trong số đó, bi ổ trục là sản phẩm gốm silicon nitride được sử dụng nhiều nhất. Sản lượng hàng năm của họ là 30% sản phẩm silicon nitride hiệu suất cao trên thế giới. Bi ổ trục gốm silicon nitride tốt hơn bi thép. Chúng nhẹ hơn, có thể chịu được nhiệt độ cao, tự bôi trơn và chống ăn mòn. Chế độ hỏng mỏi của chúng giống như bi thép. Do đó, bi ổ trục gốm silicon nitride có nhiều công dụng. Chúng được sử dụng trong các ổ trục chính xác cho máy công cụ, ô tô và tua bin gió. Chúng cũng được sử dụng trong các ổ trục hóa dầu chịu nhiệt độ cao, chống ăn mòn.
Alumina hình cầu
Trong số nhiều loại bột dẫn nhiệt, alumina hình cầu là loại phổ biến nhất trong các ứng dụng cao cấp. Độ dẫn nhiệt cao, hệ số lấp đầy cao, lưu lượng tốt và chi phí thấp làm cho nó trở nên lý tưởng. Nó có quy trình sản xuất hoàn thiện và nhiều thông số kỹ thuật.
Ngoài ra, bột hình cầu có thể cải thiện đáng kể sản phẩm. Hình dạng đều đặn, mật độ cao và lưu lượng tốt là chìa khóa. Bột Al2O3 hình cầu có độ dẫn nhiệt. Chúng cũng được sử dụng trong gốm sứ và chất mang xúc tác. Chúng được nghiên cứu rộng rãi trong các lĩnh vực đó.
Bari titanat
Bari titanat (BaTiO3) là một cấu trúc perovskite loại ABO3. Từ thế kỷ 20, gốm sứ bari titanat có đặc tính điện môi tuyệt vời. Vì vậy, chúng được sử dụng làm vật liệu điện môi cho tụ điện. Đây là bột gốm điện tử được sử dụng rộng rãi. Đây cũng là vật liệu nền để chế tạo các linh kiện điện tử. Do đó, nó được gọi là "trụ cột của ngành gốm điện tử".
Nanocomposite zirconium oxide
Nanocomposite zirconia là một loại zirconia. Chất ổn định có thể giữ cho nó ở dạng pha tứ giác hoặc pha lập phương ở nhiệt độ phòng. Chất ổn định chủ yếu là oxit đất hiếm và oxit kim loại kiềm thổ. Loại trước bao gồm Y2O3 và CeO2. Loại sau là CaO và MgO.
Khi khoa học và công nghệ tiến bộ, các thiết bị và dụng cụ chuyên dụng mới đang nổi lên. Chúng phải đáp ứng nhu cầu cao về vật liệu và chức năng của thành phần. Nhu cầu về vật liệu nano-composite zirconia đang tăng nhanh chóng. Các sản phẩm của họ bền, chịu nhiệt, chống mài mòn, chống ăn mòn và đặc biệt về mặt quang học. Zirconia ổn định yttria là loại zirconia nano-composite được sử dụng rộng rãi nhất và tiêu biểu nhất.
Nó có độ dẫn ion oxy cao và tính chất cơ học tốt. Nó chống lại quá trình oxy hóa và ăn mòn. Nó có hệ số giãn nở nhiệt cao và độ dẫn nhiệt thấp. Nó ổn định và chống lại quá trình oxy hóa.
Nó được sử dụng rộng rãi trong các vật liệu cấu trúc và chức năng. Chúng bao gồm: cảm biến oxy, máy bơm, pin nhiên liệu rắn, gốm sắt điện và lớp phủ động cơ máy bay.
Silic cacbua có độ tinh khiết cao
Vật liệu silicon carbide được chia thành hai loại: gốm và tinh thể đơn. Là vật liệu gốm, độ tinh khiết của nó không quá quan trọng trong các ứng dụng chung. Nhưng, nó phải cao trong các trường hợp đặc biệt. Ví dụ, nó được sử dụng như một thành phần chính xác trong thiết bị bán dẫn, như máy in thạch bản. Điều này là để tránh ảnh hưởng đến độ tinh khiết của tấm silicon.
Tuy nhiên, các đặc tính của SiC khiến việc nuôi cấy các tinh thể đơn trở nên khó khăn. Nguyên nhân chủ yếu là do ở áp suất bình thường, không có pha lỏng nào có tỷ lệ Si:C là 1:1. Các phương pháp trưởng thành của ngành công nghiệp bán dẫn chính thống không thể nuôi cấy được nó. Các phương pháp này bao gồm phương pháp kéo trực tiếp và phương pháp nung chảy. Để giải quyết vấn đề này, các nhà khoa học đã nỗ lực tìm ra cách tạo ra các tinh thể SiC chất lượng cao, lớn và giá rẻ. Các phương pháp phổ biến hơn là PVT, phương pháp pha lỏng và lắng đọng hóa học pha hơi nhiệt độ cao.