Ossido di alluminio – Ossido di zirconio

Ossido di alluminio – Il substrato ceramico di ossido di zirconio (Al₂O₃-ZrO₂) è un materiale composito che combina ossido di alluminio e ossido di zirconio. Questa miscela crea un substrato con maggiore tenacità, stabilità termica e resistenza all’usura. L’aggiunta di ossido di zirconio migliora la tenacità alla frattura e la resistenza meccanica del materiale, rendendolo adatto per applicazioni che richiedono un’elevata durata e resistenza termica, in particolare nei settori elettronico, automobilistico, aerospaziale e medico.

Composizione:

Questi substrati sono tipicamente una miscela di ossido di alluminio (Al₂O₃) e ossido di zirconio (ZrO₂) in rapporti variabili, su misura per bilanciare le proprietà termiche e meccaniche. La zirconia comprende generalmente circa il 10-20% della composizione, rinforzando la matrice di ossido di alluminio con una maggiore tenacità.

Proprietà meccaniche:

Robustezza migliorata: L’aggiunta di ossido di alluminio – ossido di zirconio migliora significativamente la tenacità alla frattura, rendendo il substrato composito più resistente alle fessurazioni e alle sollecitazioni meccaniche rispetto all’ossido di alluminio puro. Elevata durezza e resistenza: Il composito mantiene l’elevata durezza dell’ossido di alluminio, con una maggiore durata dell’ossido di zirconio, che contribuisce a una migliore resistenza agli urti e a una maggiore durata in condizioni difficili.

Proprietà termiche:

Elevata stabilità termica: Questi substrati resistono alle alte temperature, con la combinazione di ossido di alluminio e ossido di zirconio che offre stabilità fino a 1600°C (2912°F) o più, a seconda dell’esatta composizione. Migliore resistenza agli shock termici: L’aggiunta di ZrO₂ migliora la capacità del materiale di resistere a rapidi sbalzi di temperatura, riducendo il rischio di cricche termiche, il che è vantaggioso nelle applicazioni che comportano temperature estreme o fluttuanti.

Isolamento elettrico:

Eccellenti proprietà dielettriche: I substrati di ossido di alluminio – ossido di zirconio (Al₂O₃-ZrO₂) forniscono un eccellente isolamento elettrico, rendendoli adatti per applicazioni in elettronica in cui è richiesto un isolamento affidabile dei componenti elettrici. Bassa perdita dielettrica: Questa proprietà è particolarmente vantaggiosa per le applicazioni ad alta frequenza, in quanto riduce al minimo la perdita di potenza e migliora le prestazioni. Inerzia chimica e resistenza alla corrosione: Il composito ossido di alluminio – ossido di zirconio (Al₂O₃-ZrO₂) è altamente resistente agli attacchi chimici, inclusa l’esposizione ad acidi, alcali e altri ambienti corrosivi, il che lo rende adatto per l’uso in ambienti industriali e chimici difficili.

Applicazioni:

Elettronica di potenza: L’elevata resistenza meccanica, la stabilità termica e le proprietà di isolamento elettrico rendono questi substrati ideali per l’elettronica di potenza, dove dissipano il calore e proteggono i componenti in circuiti e moduli ad alta potenza. Componenti automobilistici e aerospaziali: La tenacità e la resistenza termica rendono i substrati Al₂O₃-ZrO₂ adatti per sensori, sistemi di accensione e componenti ad alta temperatura in applicazioni automobilistiche e aerospaziali. Dispositivi medici: Questi substrati biocompatibili e resistenti all’usura sono utilizzati in dispositivi medici e impianti, offrendo durata e resistenza alla corrosione in ambienti biologici difficili. Ottiche e strumenti di alta precisione: La superficie liscia e la stabilità termica di questi substrati li rendono utili come basi di montaggio in sistemi ottici, apparecchiature laser e altra strumentazione ad alta precisione.