Yüksek performanslı bir malzeme olarak alümina substrat elektronik, havacılık ve yeni enerji alanlarında yaygın olarak kullanılmaktadır. Hazırlık süreci birçok karmaşık süreci içerir; döküm ve kurutma süreçleri alt tabakanın kalitesinin sağlanmasında anahtar bağlantılardır. Bu makalede, hammadde formülü, döküm film kalınlığı ve sinterleme işlemi parametrelerinin alümina seramik substratın özelliklerine etkisi araştırılmış, döküm sonrası kurutma işlemi ve mekanizmasının substrat kalitesi üzerindeki etkisi analiz edilmiştir.
Hammadde formülü ve döküm filmi kalınlığı kontrolü:
Alümina seramik substratın son kalınlığı ve kalınlık tekdüzeliği, ham madde formülasyonunun kesin oranından ve dökme film şeridinin uygun kalınlığından doğrudan etkilenir. Hammaddelerin makul bir oranı, stabil bir döküm bulamacının oluşturulmasına yardımcı olur ve film kalınlığının seçimi, alt tabakanın temel kalitesini birlikte belirleyen yeşil şeridin başlangıç şeklini belirler.
Sinterleme prosesi parametrelerinin etkisi:
Sinterleme, alt tabakanın hazırlanmasında önemli bir adımdır ve sıcaklık ve zaman gibi işlem parametreleri, alt tabakanın görünüm kalitesini ve yüzey pürüzlülüğünü doğrudan etkiler. Bu parametrelerin optimize edilmesi, mukavemetin arttırılması ve gözenekliliğin azaltılması gibi alt tabakanın genel performansını önemli ölçüde artırabilir.
Kurutma işleminin ve aşamalı uygulamanın önemi:
Döküm bulamacının yüksek viskozite özelliklerinden dolayı kurutma işlemi, yeşil şeridin dayanıklılığını ve tamamen soyulması sağlamanın anahtarıdır. Kurutma işlemi sırasında, yeşil tabakanın iç geriliminin oluşması ve salınması ve solventin buharlaşmasından kaynaklanan özgül ağırlık dengesizliği, doğru bir kurutma işleminin formüle edilmesini gerektirir. Sabit hızlı kurutma aşaması, yüzeydeki sıvı faz filmini hızlı bir şekilde buharlaştırmayı hedeflerken, düşük hızlı kurutma aşaması, kuruma homojenliğini sağlamak ve çatlama ve bükülme gibi kusurları önlemek için dahili solventin yavaş difüzyonuna odaklanır.
Kurutma işleminin özel analizi:
Yeşil şerit kurutma işleminde, yüzeydeki sıvı filmin buharlaşma hızı, içerideki solventin difüzyon hızından çok daha yüksek olduğundan, aşamalı olarak gerçekleştirilmesi gerekir. Sabit kurutma aşamasında, yüzey solventinin buharlaşma hızına uygun olan kuruma hızı sabittir ve yüzeydeki sıvı faz filmi esas olarak çıkarılır. Yüzey kuruması tamamlandığında, düşük hızlı kuruma aşamasına girer ve kuruma hızı, yüzeye dahili solvent difüzyon hızına uyum sağlamak için kademeli olarak azaltılarak kurutma işleminin tekdüzeliği ve stabilitesi sağlanır.
Özetle, alümina seramik substratın hazırlanma süreci, hammadde formülünün, döküm film kalınlığının ve viskozitesizleştirme sinterleme işlemi parametrelerinin sıkı kontrolünü gerektirir. Önemli bir adım olarak, alt tabakanın kalınlık homojenliğini, görünüm kalitesini ve yüzey pürüzlülüğünü ve diğer mühendislik uygulama göstergelerini sağlamak için kurutma işleminin doğru şekilde uygulanması çok önemlidir. Farklı aşamalarda sabit hız ve azaltılmış hız kurutmanın uygulanmasıyla, yeşil levha içindeki gerilim değişimi etkili bir şekilde kontrol edilebilir ve kuruma kusurları önlenebilir, bu da yüksek performanslı alümina seramik alt tabakanın hazırlanması için güçlü bir garanti sağlar. Gelecekte, malzeme bilimi ve hazırlama teknolojisinin sürekli ilerlemesiyle birlikte, alümina seramik substratın hazırlanma süreci daha rafine ve akıllı olacak ve çeşitli alanlardaki uygulamalar için daha yüksek kaliteli malzeme temeli sağlanacak.
