Oxyde d’aluminium – Oxyde de zirconium

Oxyde d’aluminium – Le substrat céramique à base d’oxyde de zirconium (Al₂O₃-ZrO₂) est un matériau composite combinant de l’oxyde d’aluminium et de l’oxyde de zirconium. Ce mélange crée un substrat avec une ténacité, une stabilité thermique et une résistance à l’usure améliorées. L’ajout d’oxyde de zirconium améliore la résistance à la rupture et la résistance mécanique du matériau, ce qui le rend adapté aux applications nécessitant une durabilité et une résistance thermique élevées, en particulier dans les domaines de l’électronique, de l’automobile, de l’aérospatiale et de la médecine.

Composition:

Ces substrats sont généralement un mélange d’oxyde d’aluminium (Al₂O₃) et d’oxyde de zirconium (ZrO₂) dans des proportions variables, conçu pour équilibrer les propriétés thermiques et mécaniques. La zircone représente généralement environ 10 à 20 % de la composition, ce qui renforce la matrice d’oxyde d’aluminium avec une ténacité accrue.

Propriétés mécaniques :

Robustesse améliorée : L’ajout d’oxyde d’aluminium – oxyde de zirconium améliore considérablement la résistance à la rupture, ce qui rend le substrat composite plus résistant à la fissuration et aux contraintes mécaniques que l’oxyde d’aluminium pur. Dureté et résistance élevées : Le composite conserve la dureté élevée de l’oxyde d’aluminium, avec une durabilité accrue de l’oxyde de zirconium, ce qui contribue à une meilleure résistance aux chocs et à une durée de vie plus longue dans des conditions exigeantes.

Propriétés thermiques :

Haute stabilité thermique : Ces substrats résistent à des températures élevées, la combinaison d’oxyde d’aluminium et d’oxyde de zirconium offrant une stabilité allant jusqu’à 1600 °C (2912 °F) ou plus, selon la composition exacte. Résistance améliorée aux chocs thermiques : L’ajout de ZrO₂ améliore la capacité du matériau à résister aux changements rapides de température, réduisant ainsi le risque de fissuration thermique, ce qui est avantageux dans les applications impliquant des températures extrêmes ou fluctuantes.

Isolation électrique :

Excellentes propriétés diélectriques : Oxyde d’aluminium – Les substrats d’oxyde de zirconium (Al₂O₃-ZrO₂) offrent une excellente isolation électrique, ce qui les rend adaptés aux applications dans l’électronique où une isolation fiable des composants électriques est requise. Faible perte diélectrique : Cette propriété est particulièrement avantageuse pour les applications à haute fréquence, car elle minimise les pertes de puissance et améliore les performances. Inertie chimique et résistance à la corrosion : Le composite Oxyde d’aluminium – Oxyde de zirconium (Al₂O₃-ZrO₂) est très résistant aux attaques chimiques, y compris l’exposition aux acides, aux alcalis et à d’autres environnements corrosifs, ce qui le rend adapté à une utilisation dans des environnements industriels et de traitement chimique difficiles.

Applications:

Électronique de puissance : La résistance mécanique élevée, la stabilité thermique et les propriétés d’isolation électrique rendent ces substrats idéaux pour l’électronique de puissance, où ils dissipent la chaleur et protègent les composants des circuits et des modules haute puissance. Composants automobiles et aérospatiaux : La ténacité et la résistance thermique rendent les substrats Al₂O₃-ZrO₂ adaptés aux capteurs, aux systèmes d’allumage et aux composants à haute température dans les applications automobiles et aérospatiales. Dispositifs médicaux : Ces substrats biocompatibles et résistants à l’usure sont utilisés dans les dispositifs médicaux et les implants, offrant durabilité et résistance à la corrosion dans des environnements biologiques exigeants. Optiques et instruments de haute précision : La surface lisse et la stabilité thermique de ces substrats les rendent utiles comme bases de montage dans les systèmes optiques, les équipements laser et autres instruments de haute précision.