Trong các ngành sản xuất có độ chính xác cao như chất bán dẫn, bao bì điện tử, năng lượng mới, in 3D và chân không lớp phủ, độ tinh khiết cao bột nhôm đang đóng vai trò ngày càng quan trọng.
Khi các ngành công nghiệp đòi hỏi độ dẫn điện cao hơn, khả năng tạo màng và độ tinh khiết của vật liệu, thì “nhôm công nghiệp mịn” truyền thống không còn có thể đáp ứng được các yêu cầu nghiêm ngặt này nữa — dẫn đến bột nhôm có độ tinh khiết cao.
Định nghĩa về bột nhôm tinh khiết cao
Bột nhôm tinh khiết cao (HPA) là bột kim loại mịn có hàm lượng nhôm ≥99,9% (3N trở lên), có hàm lượng tạp chất và khí cực thấp. Nó thường xuất hiện dưới dạng các hạt hình cầu hoặc gần hình cầu, dao động từ 10–150 μm, với một số sản phẩm đạt tới thang đo nanomet.
Không giống như bột nhôm công nghiệp thông thường, bột nhôm có độ tinh khiết cao nhấn mạnh vào ba yếu tố chính:
- Độ tinh khiết cao: Các tạp chất như Fe, Si, Cu và Zn được kiểm soát chặt chẽ tại ppm mức độ.
- Hàm lượng oxy thấp: Thông thường bên dưới 300 ppm, giảm thiểu sự hình thành lớp oxit.
- Độ ổn định của lô: Cần thiết cho vật liệu điện tử, đảm bảo tính nhất quán và khả năng truy xuất nguồn gốc.
Độ tinh khiết Phân loại: Hiểu giá trị “N”
Trong các vật liệu có độ tinh khiết cao, mức độ tinh khiết được biểu thị bằng số lượng “N” (ví dụ: 3N = 99,9%).
| Cấp | Độ tinh khiết (%) | Tổng tạp chất (ppm) | Ứng dụng điển hình |
|---|---|---|---|
| 3N | 99.9% | ≤1000 ppm | Quản lý nhiệt điện tử nói chung, luyện kim bột |
| 4N | 99.99% | ≤100 ppm | Keo dẫn điện, linh kiện điện tử |
| 5N | 99.999% | ≤10 ppm | Đóng gói bán dẫn, mục tiêu phun, quang điện tử |
Lưu ý: Không phải tất cả vật liệu được dán nhãn 4N hoặc 5N đều đáp ứng đúng tiêu chuẩn—điều quan trọng là phải thử nghiệm chính xác và kiểm soát quy trình.
Sự chuẩn bị Phương pháp
1. Nguyên tử hóa khí (VIGA/VAGE)
Nhôm nóng chảy được phun dưới áp suất cao của argon hoặc nitơ, tạo ra bột hình cầu.
- Đặc trưng: Độ cầu tuyệt vời, khả năng chảy cao, hàm lượng oxy có thể kiểm soát được.
- Ứng dụng: Lý tưởng cho in 3D và ép phun kim loại (MIM).
2. Lắng đọng hơi vật lý (PVD)
Trong điều kiện chân không, nhôm được bốc hơi hoặc lắng đọng bằng plasma thành bột có kích thước nano hoặc dưới micron.
- Đặc trưng: Độ tinh khiết cực cao (5N+), mịn kích thước hạt, chi phí cao, quy mô hạn chế.
- Ứng dụng: Chủ yếu dùng cho nghiên cứu và vật liệu chức năng tiên tiến.
3. Hóa chất Phương pháp giảm
Muối nhôm được khử bằng hydro hoặc ancol để tạo ra bột nhôm kim loại mịn.
- Ứng dụng: Phù hợp cho sản xuất theo yêu cầu quy mô nhỏ.
Phân loại theo hình thái hạt
| Kiểu | Sự miêu tả | Ứng dụng |
|---|---|---|
| Bột nhôm hình cầu | Kích thước hạt đồng đều, khả năng chảy tuyệt vời, mật độ đóng gói cao | In 3D, luyện kim bột |
| Bột nhôm không đều | Diện tích bề mặt lớn, dễ thiêu kết | Lớp phủ dẫn điện, keo dán điện tử |
| Bột nhôm nano | Cực kỳ mịn (<100 nm), phản ứng cao | Chất đẩy hàng không vũ trụ, vật liệu nổ |
Các lĩnh vực ứng dụng chính
| Ngành công nghiệp | Chức năng | Độ tinh khiết được đề xuất |
|---|---|---|
| Chất bán dẫn | Mục tiêu phun, đóng gói wafer | 5N |
| Bao bì điện tử | Keo dẫn điện, vật liệu giao diện nhiệt | 4N |
| Năng lượng mới | Tấm nền PV, lớp phủ hydro | 4N |
| Luyện kim bột | Linh kiện làm từ nhôm, linh kiện MIM | 3N |
| In 3D | Sản xuất phụ gia hợp kim nhôm | 3N / 4N |
Sự khác biệt giữa bột nhôm tinh khiết cao và bột nhôm thông thường
Ngoài độ tinh khiết, bột nhôm có độ tinh khiết cao còn tập trung vào việc kiểm soát loại tạp chất, hàm lượng oxy, phân bố kích thước hạt và trạng thái bề mặt.
Bột nhôm thông thường, chủ yếu được sử dụng trong lớp phủ hoặc vật liệu xây dựng, không phù hợp cho các ứng dụng điện tử chính xác.
Phần kết luận
Bột Epic cung cấp hệ thống máy nghiền phân loại khí tiên tiến và các giải pháp quy trình tích hợp được thiết kế riêng cho bột kim loại có độ tinh khiết cao và siêu mịn. Công nghệ phân loại khí chính xác của chúng tôi đảm bảo kích thước hạt đồng đều, phân bố hẹp và xử lý không tạp chất — cung cấp bột nhôm chất lượng cao, đồng nhất cho các ngành công nghiệp bán dẫn, năng lượng và sản xuất phụ gia. Epic Powder — Nghiền và phân loại chính xác bột nhôm có độ tinh khiết cao.