當前,氧化鋁陶瓷在航天、半導體、新能源等高端領域的應用越來越廣泛,氧化鋁陶瓷造粒粉作為高端陶瓷制品的核心原料,也在隨著行業要求的提升而快速發展,不過由于過去國內缺乏現行的與氧化鋁陶瓷造粒粉相關的國家標準或行業標準,各家企業對產品的具體指標和相應的檢測方法存在較大差異,一度成為制約行業進一步發展的瓶頸。在此背景下,中國粉體工業萬里行團隊走訪了在氧化鋁造粒粉深耕20年,并牽頭制定了《99級以上氧化鋁陶瓷用造粒粉團體標準》的鄭州亞納粉體有限公司,看看他們是如何以創新技術體系和嚴格品控規范,為高端陶瓷領域樹立標桿。
填補標準空白,定義高端品質
99氧化鋁陶瓷是指氧化鋁含量達99%以上,以α-氧化鋁為主晶相的陶瓷,具有介電損耗低,電性能優秀,機械強度較高,耐磨性較強,化學穩定性好等一系列優異性能,在集成電路基板、高溫坩堝、耐火爐管及特殊耐磨材料等高端應用以及傳統應用升級中得到廣泛應用。
為提升國產99氧化鋁造粒粉性能并與國際標準接軌,亞納粉體自2022年10月開始總結自身長期以來氧化鋁陶瓷造粒粉的技術和產品質量水平,同時收集國內外99氧化鋁陶瓷用造粒粉的相關技術資料并進行對比分析,在2023年5月完成企業標準修訂,之后以此為基礎起草了《99級以上氧化鋁陶瓷用造粒粉團體標準》。 2024年3月經多方專家、技術人員論證完善后,形成了分析方法的整體思路并開始了方法試驗等工作,最終在中國電子材料行業協會粉體技術分會的支持下通過審定,并于同年10月正式發布實施該團體標準。
該團標的發布,明確了產品的鋁含量、雜質含量、水分、灼減、松裝密度、粒度分布、應用性能等關鍵指標,既為生產和使用企業提供了統一的質量參考,有助于提升產品的穩定性和一致性。同時也推動企業加強技術研發和工藝改進,以滿足更高的質量要求,為集成電路封裝基板等高精尖領域提供關鍵材料支撐,助力實現高端陶瓷材料的進口替代。
高標準下的工藝流程管控
從亞納粉體為99氧化鋁造粒粉體團標制定所做出的努力可以看出,亞納粉體本身對于產品質量有著極為執著的追求。而為了實現嚴苛的技術指標,亞納粉體聚焦客戶需求,明確最終產品的目標,從原料到設備、人員、工藝,都經過嚴格的設計并進行資源整合,最終打造了一份對于業內具有極大參考價值的標準化生產樣本。
1、原料控制
亞納粉體的原材料選擇是集全國各地大型氧化鋁企業和國外優秀品牌選擇,每一種原料經過多個對比測試后,都會進行合理的配方設計,并提前預測產品指標,使得每一種原料都有針對性應用。
2、過程控制:
精準的元素控制是陶瓷質量決定性因素,亞納粉體通過大量應用實驗,在生產過程中對引入原輔料中的元素進行精準分析、測算,從而確定原輔料的引入量,并進行ppm級的元素控制,最終保障產品能夠符合客戶的要求。除此之外,亞納粉體還在生產過程中設置了多個關鍵質量控制點,不僅使得每個環節的輸出都受到保障,而且通過積累大量生產數據,可對產品進行追溯,再根據客戶反饋,形成更為細致的參數要求,最終達到優異的產品質量控制。
3、出廠控制
亞納粉體建立了A95-99氧化鋁陶瓷企業標準,可提供粉體產品的關鍵性能檢測報告,同時也會幫客戶做制品的相關性能的檢測,提供對應陶瓷制品的性能報告,以此減少客戶的驗證時間。
細分產品矩陣
基于團體標準以及企業標準的嚴格技術框架,亞納粉體以客戶要求為焦點,針對不同行業需求穩定供應A95-A997(純度從95%-99.7%)的差異化產品:
1、95/96瓷系列
·YNA-95S:制得的生坯強度高易脫模,燒結后加工不易崩邊,為火花塞陶瓷專用,也適用于各類對電性能有特殊要求的功能性陶瓷領域。
·YNA-95P:制品易脫模、不開裂、成品率高、雜質率低,適用于各類電子元器件方平陶瓷、熔斷保護器外殼,繼電器外殼。
·YNA-96:制品較95瓷強度高、較99瓷韌性好,對標德國知名品牌性價比高,適用于客戶對耐磨有明確要求的產品。
2、99瓷系列:
·YNA-99:具有較寬的燒結溫度,瓷件成品率高,不易開裂,適用于陶瓷法蘭、陶瓷分級輪、陶瓷柱塞、陶瓷軸套、陶瓷點膠閥等大型陶瓷結構件的制備,在客戶群中樹立了良好口碑。
·YNA-99T:較普通99瓷有更高的強度和硬度,但燒結溫度略高,對客戶的窯爐溫度有要求。適用防彈陶瓷領域。
3、995/997瓷系列
具有較高的燒結密度和抗折強度,適用于陶瓷手臂、半導體零部件、5G通訊配套陶瓷、光伏發電配套陶瓷、航空航天、軍事、醫用器具等較高端的陶瓷應用領域。
小結
作為《99級以上氧化鋁陶瓷用造粒粉團體標準》的制定者與踐行者,亞納粉體通過“技術標準化”與“標準產業化”驅動,為客戶提供了高品質、高標準、高端氧化鋁產品的同時,也持續推動氧化鋁陶瓷行業的品質升級。未來,希望隨著團標的推廣應用,我國高端陶瓷材料在全球產業鏈中的競爭力能夠得到進一步提升。
中國粉體工業萬里行
作者:粉體圈
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