Alumiinioksidi (Al2O3) on kehittynyt tekninen keramiikka, jolla on monia houkuttelevia fysikaalisia ominaisuuksia, kuten erinomainen l\u00e4mm\u00f6njohtavuus, lujuus ja kemiallinen stabiilisuus korkeissa l\u00e4mp\u00f6tiloissa.<\/p>\n
Alumiinioksidi kest\u00e4\u00e4 hyvin korroosiota, kun se altistuu ankarille kemikaaleille, joten se soveltuu k\u00e4ytett\u00e4v\u00e4ksi eri teollisuudenaloilla.<\/p>\n
Alumiinikeraamien erinomainen l\u00e4mm\u00f6njohtavuus on yksi syy siihen, ett\u00e4 niit\u00e4 k\u00e4ytet\u00e4\u00e4n laajalti, mik\u00e4 tekee niist\u00e4 suosittuja valintoja eri sovelluksissa. Ioniset ja kovalenttiset sidokset alumiini- (Al3+) ja happi-ionien v\u00e4lill\u00e4 mahdollistavat nopean l\u00e4mm\u00f6nsiirron. Valitettavasti l\u00e4mp\u00f6tila ja ep\u00e4puhtaustasot voivat muuttaa l\u00e4mm\u00f6njohtavuuden tasoja, joten l\u00e4mm\u00f6njohtavuuden tarkan m\u00e4\u00e4ritt\u00e4misen kannalta on t\u00e4rke\u00e4\u00e4, ett\u00e4 valmistajien toimittamia teknisi\u00e4 tietoja tai erityisi\u00e4 testej\u00e4 k\u00e4ytet\u00e4\u00e4n alumiinioksidikeramiikan l\u00e4mm\u00f6njohtavuuden tarkan arvioinnin mahdollistamiseksi.<\/p>\n
Alumiinimatriisissa olevat seosaineet auttavat alentamaan sen l\u00e4mm\u00f6njohtavuutta. Niiden vaikutus riippuu niiden lajista, olemassa olevasta tilasta ja vuorovaikutuksesta alumiiniristikon kanssa; kiinte\u00e4n liuoksen kautta lis\u00e4tyill\u00e4 seosaineilla on v\u00e4lit\u00f6n negatiivinen vaikutus, kun taas saostetuilla lis\u00e4aineilla on vain v\u00e4h\u00e4isi\u00e4 vaikutuksia [23].<\/p>\n
Kuparilla on yleens\u00e4 kielteinen vaikutus alumiinioksidin l\u00e4mm\u00f6njohtavuuteen; sen esiintyminen Al2Cu:na, jonka l\u00e4mm\u00f6njohtavuus on 126 Wm-1K-1 huoneenl\u00e4mm\u00f6ss\u00e4, vaikuttaa haitallisesti. Sit\u00e4 vastoin nikkelin alhainen sulamispiste ja korkeampi ominaisl\u00e4mp\u00f6 vaikuttavat my\u00f6nteisesti.<\/p>\n
Alumiinivaluprosessin osana j\u00e4\u00e4hdytysnopeuksilla voi olla huomattava vaikutus alumiinin mikrorakenteeseen ja l\u00e4mm\u00f6njohtavuuteen. Hitaammat j\u00e4\u00e4hdytysnopeudet tuottavat usein tasaisemman eutektisen Si:n ja alhaisemmat l\u00e4mm\u00f6njohtavuudet kuin nopeammin j\u00e4\u00e4hdytt\u00e4v\u00e4t valuprosessit.<\/p>\n
Alumiinioksidin l\u00e4mm\u00f6njohtavuuteen vaikuttavat sen huokoisuus ja g-faasifraktio; tyypillisesti n\u00e4ytteet, joiden g-faasifraktio on suurempi ja huokoisuus pienempi, ovat l\u00e4mm\u00f6njohtavuudeltaan parempia.<\/p>\n
Huomionarvoista on my\u00f6s se, ett\u00e4 alumiinioksidin l\u00e4mm\u00f6njohtavuus kasvaa sen vanhenemisl\u00e4mp\u00f6tilan my\u00f6t\u00e4, mik\u00e4 johtuu kemiallisesta muuntumisesta g:st\u00e4 a:ksi sen vanhenemisen aikana.<\/p>\n
ZIRCAR Ceramicsin alumiinioksidituotteella tyyppi AL-30 on optimaalinen irtotiheys ja avoin huokoisuus s\u00e4ilytt\u00e4en samalla hyv\u00e4n kuumalujuuden jopa 1600 celsiusasteen l\u00e4mp\u00f6tilaan asti, mik\u00e4 tekee siit\u00e4 erinomaisen valinnan korkean l\u00e4mp\u00f6tilan sovelluksiin, joissa vaaditaan sek\u00e4 l\u00e4mm\u00f6njohtavuutta ett\u00e4 ty\u00f6stett\u00e4vyytt\u00e4.<\/p>\n
Alumiinioksidi (Al2O3) on eritt\u00e4in kova ja tiivis keraaminen materiaali. Korotetuissa l\u00e4mp\u00f6tiloissa se toimii elektronisena johtimena, koska sen sis\u00e4lt\u00e4mien atomien v\u00e4lill\u00e4 on vahvat ionisidokset, mik\u00e4 tekee siit\u00e4 my\u00f6s hyv\u00e4n elektronisen johtimen. Alumiinioksidia esiintyy luonnostaan maankuoressa erilaisina metastabiileina faaseina, jotka lopulta muuttuvat alfa-alumiinaksi (-Al2O3) kuumentamalla. Alfa-alumiinalla on ainutlaatuinen kemiallinen stabiilisuus ja kovuusominaisuudet, jotka tekev\u00e4t siit\u00e4 houkuttelevan materiaalin esimerkiksi hammaskruunuihin, kirurgisiin instrumentteihin ja ballistisiin panssareihin.<\/p>\n
Alumiinioksidin s\u00e4hk\u00f6isi\u00e4 ominaisuuksia voidaan parantaa seostamalla sit\u00e4 Ca-, Fe-, Na- ja K-ioneilla; n\u00e4m\u00e4 seostusaineet lis\u00e4\u00e4v\u00e4t massanjohtavuutta t\u00e4ytt\u00e4m\u00e4ll\u00e4 kiderakenteen tyhji\u00e4 ristikkopaikkoja ja lis\u00e4\u00e4m\u00e4ll\u00e4 massanjohtavuutta. Doping voidaan saada aikaan l\u00e4mp\u00f6k\u00e4sittelyill\u00e4, kuten anodisoinnilla ja l\u00e4mp\u00f6shokilla, tai lis\u00e4\u00e4m\u00e4ll\u00e4 sen kiderakenteeseen zirkoniaa tai hiilinanoputkia.<\/p>\n
Alumiinioksidin s\u00e4hk\u00f6njohtavuus riippuu sen puhtaudesta, kiteiden suuntautumisesta ja kiderakenteesta. Moniarvoiset ep\u00e4puhtaudet, kuten kromi, voivat haitata irtotavaran johtavuusarvoja, ja sen johtavuusarvot voivat jopa pienenty\u00e4 kiteen koon kasvaessa, koska elektronien liikkuvuus jakautuu vapaasti koko rakenteeseen - vaikkakin l\u00e4mp\u00f6tila lis\u00e4\u00e4 t\u00e4t\u00e4 liikkuvuutta ajan my\u00f6t\u00e4. Alumiinioksidi luokitellaan p-tyyppiseksi t\u00e4m\u00e4n ominaisuuden vuoksi - mik\u00e4 tarkoittaa, ett\u00e4 elektronit liikkuvat vapaasti raerajojen sis\u00e4ll\u00e4, mik\u00e4 lis\u00e4\u00e4ntyy l\u00e4mp\u00f6tilan kasvaessa, kun taas sen arvo pienenee kiteen koon kasvaessa.<\/p>\n
Pintaominaisuuksien muokkaaminen voi my\u00f6s auttaa lis\u00e4\u00e4m\u00e4\u00e4n alumiinioksidin s\u00e4hk\u00f6njohtavuutta. Jauhemaalaus-, anodisointi- ja muovipinnoitusk\u00e4sittelyt vaikuttavat kaikki sen johtavuuteen eri tavoin; jauhemaalaus-, anodisointi- ja muovipinnoitusk\u00e4sittelyill\u00e4 voidaan muuttaa korroosionkest\u00e4vyytt\u00e4 sek\u00e4 hajauttaa ionit tehokkaasti ja parantaa niiden kest\u00e4vyytt\u00e4 s\u00e4teily\u00e4, kuten gamma- tai neutronis\u00e4teily\u00e4, vastaan.<\/p>\n
Alumiinioksidin s\u00e4hk\u00f6njohtavuutta voidaan muuttaa useilla muuttujilla: sovelletun j\u00e4nnitteen suuruus ja kesto, elektrolyyttiliuoksen konsentraatioylij\u00e4nnite, reaktion ylij\u00e4nnite, kennon osien v\u00e4linen j\u00e4nniteh\u00e4vi\u00f6, elektrodin geometria\/paksuus\/tyyppi\/koostumuksessa k\u00e4ytettyjen hiukkasten pintaenergia jne. Dielektrisen h\u00e4vi\u00f6n vaikutusten tarkempi mallintaminen edellytt\u00e4\u00e4 heikoimman lenkin vikamallia, jossa l\u00e4pily\u00f6ntivoima riippuu ionisaatioprosessin aikana syntyneiden pintakuoppien m\u00e4\u00e4r\u00e4st\u00e4;<\/p>\n
Alumiinioksidin s\u00e4hk\u00f6njohtavuus m\u00e4\u00e4r\u00e4ytyy sen s\u00e4hk\u00f6staattisten vuorovaikutusten ja sen hiukkasten v\u00e4listen vuorovaikutusten perusteella, joita kutsutaan s\u00e4hk\u00f6staattisiksi vuorovaikutuksiksi. Metallisten elementtien, kuten kuparin (Cu), johtavuus on suoraan verrannollinen pituuteen, kun taas poikkipinta-ala on k\u00e4\u00e4nteinen; t\u00e4m\u00e4 ilmi\u00f6 mitataan siemens\/metri-yksik\u00f6iss\u00e4. Kun sit\u00e4 sovelletaan ei-metallisiin alkuaineisiin, kuten alumiinioksidiin (R = L\/S).<\/p>\n
Alumiinioksidi on poikkeuksellinen l\u00e4mm\u00f6njohdin, jolla on kohtalainen l\u00e4mp\u00f6kapasiteetti ja erinomaiset s\u00e4hk\u00f6eristysominaisuudet sek\u00e4 korroosion- ja kulutuksenkest\u00e4vyysominaisuudet. Alumiinioksidin painoetu tekee siit\u00e4 erityisen sopivan sovelluksiin, joissa painon\u00e4k\u00f6kohdat ovat kriittisi\u00e4, kuten pitk\u00e4n matkan ilmajohdoissa; kuparin resistiivisyys on alhainen, mutta sen paino est\u00e4\u00e4 sen k\u00e4yt\u00f6n t\u00e4ss\u00e4 tarkoituksessa, kun taas hopean alhainen resistenssi- ja tiheystuote ja myrkyllisyys tekev\u00e4t siit\u00e4 sopimattoman; alumiini tarjoaa parhaan johtavuuden ja tiheyden yhdistelm\u00e4n, joka soveltuu parhaiten t\u00e4h\u00e4n teht\u00e4v\u00e4\u00e4n.<\/p>\n
Monista keraameista alumiinioksidi erottuu l\u00e4hes puhtaalla rakenteellaan ja suhteellisen suurella pinta-alallaan. Suuren mekaanisen lujuutensa ansiosta se soveltuu erinomaisesti eristys- ja tiivistyslaitteisiin, kun taas sen alhainen l\u00e4mp\u00f6laajenemisnopeus ja taivutusj\u00e4ykkyys auttavat ohutkalvopiirilevyjen valmistuksessa. Alumiinioksidilla on my\u00f6s erinomaiset s\u00e4hk\u00f6iset ominaisuudet, jotka tekev\u00e4t siit\u00e4 houkuttelevan vaihtoehdon kalliimmille kupari- ja tinamateriaaleille.<\/p>\n
Alumiinioksidin johtavuus vaihtelee huomattavasti sen k\u00e4sittelyn, l\u00e4mp\u00f6tilan ja anodisoinnissa k\u00e4ytett\u00e4v\u00e4n elektrolyytin koostumuksen mukaan. Vaihtelut voivat johtua amorfisen ja kiteisen alumiinioksidin muodostumisen v\u00e4lisist\u00e4 faasimuutoksista, kaasumaisista p\u00e4\u00e4st\u00f6ist\u00e4, kuten CO2:sta ja SO2:sta, tai anodisointimatriisin sis\u00e4ll\u00e4 tapahtuvasta vastaionien vangitsemisesta. Purkausavusteiset hapetusprosessit, kuten plasmaelektrolyyttinen hapetus, tuottavat paljon enemm\u00e4n kiteist\u00e4 alumiinioksidia kuin tavallinen anodisointi, joka tuottaa enimm\u00e4kseen amorfisia muotoja.<\/p>\n
Durox-alumiinia voidaan k\u00e4ytt\u00e4\u00e4 monissa eri muodoissa: voidaan valmistaa kuivapuristettuja levyj\u00e4 ja levyj\u00e4, transistorin \u00e4\u00e4riviivapaketteja voidaan valmistaa suoraan k\u00e4ytt\u00e4m\u00e4ll\u00e4 Duroxin ainutlaatuista kylm\u00e4\u00e4 isostaattista puristusmenetelm\u00e4\u00e4; putkia ja tankoja voidaan my\u00f6s valmistaa suoraan k\u00e4ytt\u00e4m\u00e4ll\u00e4 t\u00e4t\u00e4 ainutlaatuista muotoilumenetelm\u00e4\u00e4; mukautettuja muotoja voidaan my\u00f6s valmistaa k\u00e4ytt\u00e4m\u00e4ll\u00e4 t\u00e4t\u00e4 patentoitua muotoilumenetelm\u00e4\u00e4, joka takaa hermeettiset tiivisteet kosketuskohdissa, mik\u00e4 takaa korkeatasoisen laadun ja pitk\u00e4aikaisen k\u00e4ytt\u00f6i\u00e4n.<\/p>\n
Alumiinioksidin poikkeukselliset mekaaniset ominaisuudet - se on timanttia kovempaa ja sill\u00e4 on teknisten keramiikoiden korkein lujuus-painosuhde - tekev\u00e4t siit\u00e4 erinomaisen valinnan korkean suorituskyvyn sovelluksiin, kuten kemialliseen stabiilisuuteen, korkeiden l\u00e4mp\u00f6tilojen kest\u00e4vyyteen, biosuojakest\u00e4vyyteen ja leikkausty\u00f6kaluihin. Alumiinioksidilla on my\u00f6s erinomainen kulutuksen ja kulumisen kest\u00e4vyys, ja sen l\u00e4mm\u00f6njohtavuus on verrattavissa grafiittiin, mutta sill\u00e4 on paremmat s\u00e4hk\u00f6eristysominaisuudet.<\/p>\n
Huomaa, ett\u00e4 alumiinioksidin l\u00e4mm\u00f6njohtavuus vaihtelee sek\u00e4 l\u00e4mp\u00f6tilan ett\u00e4 ep\u00e4puhtaustasojen mukaan, sill\u00e4 korkeammat l\u00e4mp\u00f6tilat tekev\u00e4t fononeista tehokkaampia johtamaan l\u00e4mp\u00f6\u00e4 sen atomien l\u00e4pi, kun taas tiiviimmin pakatut kationit Al2O3:n hilassa v\u00e4hent\u00e4v\u00e4t elektronihyppelyn tehokkuutta, mik\u00e4 johtaa alhaisempaan l\u00e4mm\u00f6njohtavuuteen.<\/p>\n
Eri seosaineiden kiinte\u00e4t liukoisuudet vaikuttavat my\u00f6s alumiinin l\u00e4mm\u00f6njohtavuuteen; Mg:n ja Zn:n on havaittu lis\u00e4\u00e4v\u00e4n vastusta, kun taas Si ei. Lis\u00e4ksi pintak\u00e4sittelyt, kuten maalaus, pinnoitus tai anodisointi, vaikuttavat merkitt\u00e4v\u00e4sti alumiinioksidimateriaalien johtavuuteen - maalaus v\u00e4hent\u00e4\u00e4 johtavuutta, kun taas pinnoitus tai anodisointi lis\u00e4\u00e4 sit\u00e4.<\/p>\n
T\u00e4st\u00e4 syyst\u00e4 on eritt\u00e4in t\u00e4rke\u00e4\u00e4, ett\u00e4 alumiinioksidihiukkaset ovat tasaisesti jakautuneet polyuretaanimatriisiin. Pinta-aktiivinen aine, kuten g-aminopropyylitrietoksisilaani (APTES), voi auttaa t\u00e4ss\u00e4 tavoitteessa ja parantaa edelleen polyuretaanimatriisirakenteiden mekaanisia ominaisuuksia ja l\u00e4mm\u00f6njohtavuutta.<\/p>\n
T\u00e4ss\u00e4 tutkimuksessa tutkittiin APTES-pintamodifioinnin vaikutusta alumiinioksidin pintojen l\u00e4mp\u00f6- ja s\u00e4hk\u00f6kemiallisen johtavuuden parantamiseen. XPS-analyysia k\u00e4ytettiin alkuaineiden koostumuksen vertailemiseksi alkuper\u00e4isten ja pintamodifioitujen n\u00e4ytteiden v\u00e4lill\u00e4; tulokset osoittivat, ett\u00e4 pintamodifioiduissa n\u00e4ytteiss\u00e4 oli enemm\u00e4n N-, O- ja C-piikkej\u00e4 kuin alkuper\u00e4isiss\u00e4 n\u00e4ytteiss\u00e4.<\/p>\n
APTES:ll\u00e4 pintamodifioitu alumiinioksidi osoitti my\u00f6s parempaa l\u00e4mm\u00f6njohtavuutta kuin sen luonnollinen olomuoto, mik\u00e4 viittaa siihen, ett\u00e4 APTES:n lis\u00e4\u00e4minen lis\u00e4\u00e4 sen l\u00e4mm\u00f6njohtavuutta. Lis\u00e4ksi APTES:n lis\u00e4\u00e4minen v\u00e4hensi pinnan ep\u00e4j\u00e4rjestyst\u00e4 ja paransi samalla mikrorakennetta, mik\u00e4 johti parempiin mekaanisiin ominaisuuksiin t\u00e4st\u00e4 yhdistelm\u00e4materiaalista koostuvissa polyuretaanikomposiiteissa.<\/p>","protected":false},"excerpt":{"rendered":"
Alumina (Al2O3) is an advanced technical ceramic that boasts many attractive physical properties, such as excellent thermal conductivity, strength and […]<\/p>","protected":false},"author":1,"featured_media":0,"comment_status":"closed","ping_status":"closed","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"site-sidebar-layout":"default","site-content-layout":"","ast-site-content-layout":"","site-content-style":"default","site-sidebar-style":"default","ast-global-header-display":"","ast-banner-title-visibility":"","ast-main-header-display":"","ast-hfb-above-header-display":"","ast-hfb-below-header-display":"","ast-hfb-mobile-header-display":"","site-post-title":"","ast-breadcrumbs-content":"","ast-featured-img":"","footer-sml-layout":"","theme-transparent-header-meta":"","adv-header-id-meta":"","stick-header-meta":"","header-above-stick-meta":"","header-main-stick-meta":"","header-below-stick-meta":"","astra-migrate-meta-layouts":"default","ast-page-background-enabled":"default","ast-page-background-meta":{"desktop":{"background-color":"var(--ast-global-color-4)","background-image":"","background-repeat":"repeat","background-position":"center center","background-size":"auto","background-attachment":"scroll","background-type":"","background-media":"","overlay-type":"","overlay-color":"","overlay-gradient":""},"tablet":{"background-color":"","background-image":"","background-repeat":"repeat","background-position":"center center","background-size":"auto","background-attachment":"scroll","background-type":"","background-media":"","overlay-type":"","overlay-color":"","overlay-gradient":""},"mobile":{"background-color":"","background-image":"","background-repeat":"repeat","background-position":"center center","background-size":"auto","background-attachment":"scroll","background-type":"","background-media":"","overlay-type":"","overlay-color":"","overlay-gradient":""}},"ast-content-background-meta":{"desktop":{"background-color":"var(--ast-global-color-5)","background-image":"","background-repeat":"repeat","background-position":"center center","background-size":"auto","background-attachment":"scroll","background-type":"","background-media":"","overlay-type":"","overlay-color":"","overlay-gradient":""},"tablet":{"background-color":"var(--ast-global-color-5)","background-image":"","background-repeat":"repeat","background-position":"center center","background-size":"auto","background-attachment":"scroll","background-type":"","background-media":"","overlay-type":"","overlay-color":"","overlay-gradient":""},"mobile":{"background-color":"var(--ast-global-color-5)","background-image":"","background-repeat":"repeat","background-position":"center center","background-size":"auto","background-attachment":"scroll","background-type":"","background-media":"","overlay-type":"","overlay-color":"","overlay-gradient":""}},"footnotes":""},"categories":[3],"tags":[],"class_list":["post-654","post","type-post","status-publish","format-standard","hentry","category-knowledge"],"aioseo_notices":[],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/artehistoria.net\/fi\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/654","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/artehistoria.net\/fi\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/artehistoria.net\/fi\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/artehistoria.net\/fi\/wp-json\/wp\/v2\/users\/1"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/artehistoria.net\/fi\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=654"}],"version-history":[{"count":1,"href":"https:\/\/artehistoria.net\/fi\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/654\/revisions"}],"predecessor-version":[{"id":655,"href":"https:\/\/artehistoria.net\/fi\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/654\/revisions\/655"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/artehistoria.net\/fi\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=654"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/artehistoria.net\/fi\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=654"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/artehistoria.net\/fi\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=654"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}