في صناعات التصنيع عالية الدقة مثل أشباه الموصلات، والتغليف الإلكتروني، والطاقة الجديدة، والطباعة ثلاثية الأبعاد، والتفريغ طلاء, عالية النقاء مسحوق الألومنيوم تلعب دورًا حاسمًا على نحو متزايد.
مع مطالبة الصناعات بموصلية أعلى، وقدرة على تشكيل الأغشية، ونقاء المواد، لم تعد "الرقائق الألومنيومية الصناعية" التقليدية قادرة على تلبية هذه المتطلبات الصارمة - مما أدى إلى مسحوق ألومنيوم عالي النقاء.
تعريف مسحوق الألومنيوم عالي النقاء
مسحوق الألومنيوم عالي النقاء (HPA) يشير إلى مسحوق معدني ناعم يحتوي على نسبة ألومنيوم ≥99.9% (3N فأكثر)، ويتميز بانخفاض شديد في الشوائب والغازات. يظهر عادةً على شكل جسيمات كروية أو شبه كروية، تتراوح أحجامها بين 10–150 ميكرومترمع وصول بعض المنتجات إلى مقياس النانومتر.
على عكس مسحوق الألومنيوم الصناعي العادي، يركز مسحوق الألومنيوم عالي النقاء على ثلاثة عوامل رئيسية:
- نقاء عالي: يتم التحكم بشكل صارم في الشوائب مثل Fe وSi وCu وZn جزء في المليون مستوى.
- محتوى الأكسجين منخفض: عادة أدناه 300 جزء في المليون، تقليل تكوين طبقة الأكسيد.
- استقرار الدفعة: ضروري للمواد ذات الدرجة الإلكترونية، لضمان الاتساق والقدرة على التتبع.
نقاء تصنيف:فهم قيمة "N"
في المواد عالية النقاء، يتم الإشارة إلى مستويات النقاء بعدد "N" (على سبيل المثال، 3N = 99.9%).
| درجة | النقاء (%) | إجمالي الشوائب (جزء في المليون) | التطبيقات النموذجية |
|---|---|---|---|
| 3ن | 99.9% | ≤1000 جزء في المليون | الإدارة الحرارية الإلكترونية العامة، علم المعادن المسحوقة |
| 4ن | 99.99% | ≤100 جزء في المليون | معجون موصل، مكونات إلكترونية |
| 5ن | 99.999% | ≤10 جزء في المليون | تغليف أشباه الموصلات، أهداف الرش، الإلكترونيات البصرية |
ملاحظة: ليست كل المواد المصنفة بـ 4N أو 5N تلبي المعايير الحقيقية - الاختبار الدقيق والتحكم في العملية هما المفتاح.
تحضير طُرق
1. رذاذ الغاز (VIGA/VAGE)
يتم تفتيت الألومنيوم المنصهر تحت ضغط مرتفع من الأرجون أو النيتروجين، لإنتاج مسحوق كروي.
- سمات: كروية ممتازة، سيولة عالية، محتوى أكسجين يمكن التحكم فيه.
- التطبيقات: مثالي للطباعة ثلاثية الأبعاد وقوالب الحقن المعدنية (MIM).
2. الترسيب الفيزيائي للبخار (PVD)
تحت الفراغ، يتم تبخير الألومنيوم أو ترسيبه بالبلازما في مسحوق بحجم النانو أو دون الميكرون.
- سمات: نقاء عالي جدًا (5N+)، ناعم حجم الجسيمات، عالية التكلفة، ومحدودة النطاق.
- التطبيقات: مخصص بشكل أساسي للأبحاث والمواد الوظيفية المتقدمة.
3. المواد الكيميائية طريقة الاختزال
يتم اختزال أملاح الألومنيوم باستخدام الهيدروجين أو الكحولات لإنتاج مسحوق ألومنيوم معدني ناعم.
- التطبيقات: مناسبة للإنتاج المخصص على نطاق صغير.
التصنيف حسب مورفولوجيا الجسيمات
| يكتب | وصف | طلب |
|---|---|---|
| مسحوق الألومنيوم الكروي | حجم الجسيمات موحد، سيولة ممتازة، كثافة تعبئة عالية | الطباعة ثلاثية الأبعاد، مسحوق المعادن |
| مسحوق ألومنيوم غير منتظم | مساحة سطح كبيرة، سهولة التلبيد | الطلاءات الموصلة والمعاجين الإلكترونية |
| مسحوق الألومنيوم النانوي | دقيق للغاية (<100 نانومتر)، شديد التفاعل | الدوافع الفضائية، مواد التفجير |
مجالات التطبيق الرئيسية
| صناعة | وظيفة | النقاء الموصى به |
|---|---|---|
| أشباه الموصلات | أهداف الرش، تغليف الرقاقة | 5ن |
| التغليف الإلكتروني | معجون موصل، مواد واجهة حرارية | 4ن |
| الطاقة الجديدة | الطبقة الخلفية للخلايا الكهروضوئية، طلاءات الهيدروجين | 4ن |
| مسحوق المعادن | المكونات القائمة على الألومنيوم، أجزاء MIM | 3ن |
| الطباعة ثلاثية الأبعاد | تصنيع سبائك الألومنيوم المضافة | 3N / 4N |
الفرق بين مسحوق الألومنيوم عالي النقاء ومسحوق الألومنيوم العادي
بالإضافة إلى النقاء، يركز مسحوق الألومنيوم عالي النقاء على التحكم في نوع الشوائب، ومحتوى الأكسجين، وتوزيع حجم الجسيمات، وحالة السطح.
مسحوق الألومنيوم العادي، المستخدم بشكل أساسي في الطلاءات أو مواد البناء، غير مناسب للتطبيقات الإلكترونية الدقيقة.
خاتمة
مسحوق ملحمي نوفر أنظمة متطورة لطحن وتصنيف الهواء وحلول عمليات متكاملة مصممة خصيصًا لمساحيق المعادن عالية النقاء وفائقة الدقة. تضمن تقنيتنا الدقيقة لتصنيف الهواء حجمًا متساويًا للجسيمات، وتوزيعًا دقيقًا، ومعالجة خالية من التلوث، مما يوفر مسحوق ألومنيوم متسقًا وعالي الجودة لصناعات أشباه الموصلات، والطاقة، والتصنيع الإضافي. مسحوق Epic - طحن وتصنيف دقيق لمسحوق الألومنيوم عالي النقاء.