大陸宣布134項ECFA產品中止優惠稅率(內含陶瓷材料)

大陸財政部31日公告,自6月15日起,對原產於台灣的潤滑油基礎油等134個稅目進口產品,

中止適用《海峽兩岸經濟合作框架協議》(ECFA)協定稅率,按大陸現行有關規定執行。

其中有兩項陶瓷材料包含在內,如下:

編號 稅則 貨品簡稱

  1. 32061111 金紅石型含量>99.8%,明度(乾粉,L*)>99.0的鈦白粉

2 . 32061119 其他鈦白粉

(額滿)徵品保工程師ㄧ名(駐日本)

A.工作內容 

1.成品檢驗、檢驗報表製作。

2.代工廠製程抽檢及品質管制 。

3.產品品質異常處理及回報 。

4.填寫生產品質報表。

5.完成主管交辦有關產品品質事宜。

6. 熟悉ISO系統。

7. 執行其他交辦事項。

B.工作地點 : 日本 熊本

C.條件要求 

1.工作經歷 : 需有日本工作兩年以上經驗者

2.學歷要求 :大學以上

3.科系要求:不拘

D.語文條件 : 日文…. 聽 /優、說 /優、讀 /優、寫 /優

E.其他:有出差津貼

履歷請寄到auroraapp@outlook.com

(額滿)徵國外業務經理一名

A.工作內容 

1. 國外客戶接洽與對應。

2. 海外產品需求掌握與業務拓展 。

3. 制定國外客戶的業務計畫與目標。

4. 協助國外客戶新產品開發。

5. 海外辦事處設立

6.執行其他交辦事項。

B.工作地點 : 台北

C.條件要求 

1.工作經歷 : 需有海外業務主管兩年以上經驗,能獨立作業者

2.學歷要求 :大學以上

3.科系要求:理工工程相關

D.語文條件 : 英文…. 聽 /中等、說 /中等、讀 /中等、寫 /中等

E.其他:需海外出差(另有出差津貼)

履歷請寄到auroraapp@outlook.com

(額滿)徵CVD製程工程師兩名

A.工作內容 

1. 依PBN坩堝製程標準工序進行相關生產作業,確保產品標準。

2. 產能提升進度追蹤與異常追蹤結果彙整 。

3. 處理設備緊急異常狀況以及相關改善措施的作業。

4. 製程相關ISO文件與事務處理。

5. 執行其他交辦事項。

B.工作地點 : 台南

C.條件要求 

1.工作經歷 : 需有CVD製程兩年以上經驗者

2.學歷要求 :大學以上

3.科系要求:理工工程相關

D.語文條件 : 英文…. 聽 /中等、說 /中等、讀 /中等、寫 /中等

E.其他:需到德國出差受訓三個月(另有出差津貼)

履歷請寄到auroraapp@outlook.com

鋰基負極材料簡介

鋰基負極材料因工作電壓較高,鋰枝晶較不易產生(有較好的安全性),加上可快速充電,因此被視為負極材料的明日之星。

常見的鋰基負極材料有三種:二氧化鈦、︀鈦酸鋰與鈮酸鈦。其中二氧化鈦已於其他文章簡介過,以下僅簡介鈦酸鋰與鈮酸鈦。

(1)鈦酸鋰:化學式是Li4Ti5O12(簡稱LTO),為尖晶石(spinel)結構。

(2)鈮酸鈦:常見的有兩種,化學式分別是Ti2Nb10O29與TiNb2O7(均簡稱TNO)。不同的原料與製造方式,可以合成不同鈦鈮比的TNO。一般認為較高的鈦鈮比製成的負極材料,成本較具競爭力。

2024年度清明節連假通知


本公司因應清明節假期,變更進出貨行程,詳細說明如下:

113/4/2(二):清明節前,最後進貨與出貨日

113/4/3( 三):清明節前,最後一個上班日

113/4/4(四)~113/4/7(日):清明節假期

113/4/8(ㄧ):清明節後,第一個上班日

113/4/9(二):恢復正常進出貨

2024年度春節假期通知


本公司將於113年2月因應春節假期,變更進出貨行程,詳細說明如下:

113/2/2(五):春節前最後進貨與出貨日

113/2/6( 二):春節前最後一個上班日

113/2/7( 三)~113/2/18(日):春節假期

113/2/19(一):春節後第一個上班日

113/2/20(二):恢復正常進出貨

台灣輝能科技Giga固態鋰陶瓷電池超級工廠開幕

2024年1月固態電池大廠台灣輝能科技宣布,全球首座Giga級固態鋰陶瓷電池超級工廠開幕,將自今年開始量產。而輝能去年5月在法國建立48GWh的工廠,則預計2027年量產。

輝能這個全球首座Giga級固態鋰電池工廠提前量產,引領全球電池產業進入新的階段。

相較先前美國固態電池公司QuantumScape延後量產時間(從2025年延至2050年),台灣輝能公司讓人相當期待。

矽酸鈣與矽酸鎂簡介

矽酸鈣與矽酸鎂是常見的耐火建材,以下為兩者的簡介:

1.矽酸鈣 :

常見生產方式有二:

a.加熱矽酸鹽與氫氧化鈣

b.石英與碳酸鈣反應

熔點約為1540°C,低於矽酸鎂

2.矽酸鎂 :

常見生產方式如下:

a.加熱鎂鹽與矽酸鹽

b.石英與氧化鎂反應

熔點約為1890°C,吸水性高於矽酸鈣

就建材的應用來說,矽酸鈣優於矽酸鎂,因為矽酸鎂的吸水性較矽酸鈣來得大,在台灣亞熱帶氣候的環境下,比較容易變形,使用年限較短。

美國新創QuantumScape公司 將延後車用固態鋰電池量產

日前媒體報導,美國固態電池新創公司QuantumScape將延後量產時間,從2025年延至2050年。

QuantumScape(QS)是固態電池生產廠家的代表性企業之一,投資者陣容強大,包括福斯汽車集團和比爾蓋茲。QS與福斯合作建生產線,原本規劃2025年投產,媒體報導將延到2050年才能大規模量產。

固態電解質絕緣性好,不可燃、不揮發,即便變形,也不會導致電解質外漏,安全性比現行的液態鋰電池高,是目前車用電池顧及量產性與安全性的較佳選擇。

QS公司的關鍵技術是一種由柔性陶瓷材料製成的隔離膜,該材料可避免短路,且讓車子不會起火。

QS延後量產,暗示固態鋰電池的技術困難度高,需要更多的人力與資金投入,才能加速量產時程。

台灣核心關鍵技術清單公告

國科會12月5日公告22項核心關鍵技術清單,涵蓋國防、農業、半導體、太空、資安5大領域。

未來受政府資助達一定基準的關鍵技術涉密人員,赴大陸需申請許可,違者最重可處12年有期徒刑,罰金可視不法所得利益加倍。

在22項核心關鍵技術清單中,以下是可能內含陶瓷技術的項目:

1.軍用碳纖維複合材料技術

2.軍用碳/碳高溫耐燒蝕材料技術

3.軍用微波/紅外/多模尋標技術

4.軍用主動事相列偵測技術

5.衝壓引擎技術

6.太空規格CMOS影像感測技術

7.太空規格光學酬載系統之設計、製造與整合技術

8.太空規格主動式相位陣列天線技術

9.太空規格被動反射面天線技術

10.14奈米以下製程的IC製造技術及其關鍵氣體、化學品及設備技術

11.異質整合封裝技術-晶圓級封裝技術、矽光子整合封裝技術及其特殊必要材料與設備技術

水泥產業減碳方法簡介

水泥產業的排碳量佔全球總量的7%,若能有計畫減碳,將對溫室效應有很大的助益。

目前水泥業減碳的方式,主要以原料與燃料著手:

1.原料減碳方面:

1A.使用低碳原料:

例:以氧化鈣取代石灰石。

1B.使用回收廢棄物:

例:使用氧化鈣、氧化矽、氧化鋁和氧化鐵等回收物,取代現有水泥的天然礦物成分。

2.燃料方面:

2A.使用低碳燃料

2B.使用可燃燒廢棄物

因各國法規不同,可採用的低碳原料與燃料可能會有差異,水泥生產廠商開發時須特別留意。

陶瓷材料在裝潢地板的新應用-無機防水地板IWF

無機防水地板(IWF:inorganic waterproof flooring)又名礦物纖維板,是繼SPC石塑地板後,陶瓷材料在地板上的新應用。

無機防水地板是由樹脂與礦物纖維混合而成,具有高耐熱、高耐磨及耐刮、耐燃、低吸水、低收縮率、低甲醛等優點。

因為無機防水地板含有高比例的礦物纖維,所以整體硬度較SPC石塑地板來得高,也較不易變型。而高硬度的特性,會造成切割刀具有較高的損害,並且切割中會產生礦物纖維粉,有些人會產生過敏現象,須格外注意。

豐田汽車宣布 將於2027年開始量產全固態車用電池

豐田汽車日前宣布,將與出光興業結盟合作,計劃在2027年開始量產固態車用電池。

據日媒報導,豐田預計在2027年投放的全固態車用電池,是採用固態硫化物電解質,具有充電十分鐘,可行駛1200公里效能。

至於成本及售價,媒體預估將高於現行液態鋰電池數倍,消費者買不買單,需要後續觀察。

Intel發表將採用“玻璃基板”做先進IC封裝方案

2023年9月19日Intel對外宣布,將採用“玻璃基板”做先進電晶體封裝的方案。

因為AI、高階繪圖處理晶片…等IC,需要更強的散熱設計,使得現有的IC封裝技術及封裝材料,開始被廠商逐一檢視並改良。而Intel針對封裝基板,大幅突破傳統的想法,提出以玻璃基板封裝電晶體,使其數量最大化。Intel說將於2030年前在單一封裝中容納1兆個電晶體的目標。

玻璃基板封裝比傳統的PCB更耐高溫、更不易變形、更散熱、不易膨脹與翹曲…的優點,但封裝技術難度高,需要克服許多材料與製程技術,是否能開發成功並導入量產,需要時間驗證。

韓國發表室溫超導陶瓷材料(代號:LK99,新陶瓷材料),是真的嗎?

七月下旬,韓國研究單位發表:成功合成出室溫常壓超導陶瓷材料(代號:LK99),引發全球產業界與學界高度關注。

LK-99這個新室溫常壓超導材料,是以鉛磷灰石晶體為主體材料,以銅去參雜其中的化合物,原料價格便宜且容易取得,製程設備無特殊要求,生產週期短。若研究成果真的被實現,將帶動新的產業革命。但截至目前為止,還沒有人可以成功複製出這樣的LK99室溫常壓超導陶瓷材料。

消息出來幾天後,德國團隊自自然雜誌上發表:LK-99不是室溫超導體….

LK99的化學式為:Pb10-xCu(PbO4)6O (0.9<X<1.1),外觀為灰黑色,為六方晶系的結構。

臨界溫度為127C。

以下簡述LK99的生產方式:

1.PbO+Pb(SO4)…..>Pb2(SO4)O, 合成溫度:725C(持溫時間:24hr),合成壓力:10-3 torr

2.Cu+P…..>Cu3P, 合成溫度:550C(持溫時間:48hr),合成壓力:10-3 torr

3.Pb2(SO4)O+Cu3P…..>Pb10-xCu(PbO4)6O , 合成溫度:925C(持溫時間:20hr),合成壓力:10-3 torr

補充:超導體材料需滿足“完成抗磁性”以及“零電阻率”的特性。

歐盟『關鍵原材料法案』列入鋁相關材料

2023年7月3日媒體報導:歐盟已同意將金屬鋁氧化鋁鋁土礦等34種鋁相關材料,列入『歐洲關鍵原材料法案的名單中。

鋁是太陽能電能產業不可或缺的材料,目前主要供應國家是大陸。

依據歐盟鋁業協會的預估,法案通過後,在歐洲“鋁土礦開採許可期”將縮短一半的時程。

大陸實施鎵、鍺材料的出口管制

中國大陸商務部於2023年7月3日公告,將對鎵、鍺相關材料實施出口管制。

包含的材料有:鎵、氮化鎵、氧化鎵、磷化鎵、砷化鎵、銦鎵砷、硒化鎵、銻化鎵,、鍺、區熔鍺錠、磷鍺鋅、鍺外延生長襯底、二氧化鍺、四氯化鍺等。

出口管制程序如下:出口經營者需辦理出口許可手續,透過省級商務主管部門向商務部提出申請。中國大陸商務部在收到出口申請文件之日起進行審查,會在法定時限內作出准予或者不予許可的決定。經審查准予許可的,由中國大陸商務部頒發兩用物項和技術出口許可證件。

實施時程:2023年8月1日起。

預計影響產業有:半導體、光電業等。

2023年度端午節假期通知


本公司因應端午節假期,調整進出貨行程,詳細說明如下:

112/6/20(二):假期前最後進貨與出貨日

112/6/21( 三):假期前最後一個上班日

112/6/22(四)~112/6/25(日):端午節假期

112/6/26(一):假期後第一個上班日

112/6/27(二):恢復正常進出貨

添加氧化矽底漆的防水原理簡介

將氧化矽加入防水底漆中,可以讓水泥內部防水,與以往的外部防水方式不同,更能有效預防壁癌。

一般的高分子防水塗料,在水泥表面形成緻密防水膜去阻止水分,這樣的方式是屬於外部防水。

添加氧化矽的防水底漆,會生成矽酸質,矽酸質會與水化後的水泥產物-氫氧化鈣,產生樹枝狀的結晶體,可以填充水

泥內的裂縫,避免水分入侵,並與水泥結合為一體,這屬於內部防水。這樣的防水方式比較沒有老化的問題,

使用年限可以更持久,進而降低房屋的維護費用。

日本管制六類23項半導體設備出口

2023年5月23日日本經濟產業省宣佈,將於7月23日起,限制六類23項半導體製造技術的相關設備出口(採申請許可制)。

23項半導體製造技術有:3項清洗、11項薄膜沈積、1項退火、4項微影、3項蝕刻、1項測試設備。

目前應用在這些的陶瓷靜電吸盤、噴嘴、陶瓷加熱器、陶瓷手臂、測試盤、陶瓷管等,預期整體使用量將受影響。

加拿大與南韓宣佈將開展重要礦物合作計畫

2023年5月18日加拿大總統杜魯道造訪南韓,宣佈將與南韓宣佈將開展重要礦物合作計畫。

據媒體報導,重要礦物包含有鋰礦、鎳、鈷、銫與稀土材料等。

鋰礦資源主要分布在南美洲及澳洲(智利55.5%,其次澳洲18.1%,阿根廷11%),大部分的鋰礦加工在大陸。加拿大與南韓希望在加拿大合作打造一間鋰礦加工場。

最近各國頻頻針對關鍵礦物有一些舉措,目的都是在強化供應鏈的掌控權。

可以捕捉二氧化碳的陶瓷材料

二氧化碳的捕捉技術有:物理吸收、化學吸收、化學吸附、低溫冷凝、薄膜分離、壓縮技術、離子交換等。陶瓷材料多以物理吸收與化學吸收為主。

可應用在捕捉二氧化碳的陶瓷材料有以下:

1.氫氧化鈣

2.沸石

3.碳酸鉀

4.氫氧化鈉

5.其他

氧化釔在航太的應用

美國NASA最近發表一個新材料,可以降低高溫高壓下的潛變(Creep),可就是說新材料在高溫高壓下,使用壽命可以拉長。

這個新材料(代號:GRX-810)是採用微米級的鎳鈷鉻合金,表面塗上奈米氧化釔粉,這樣的新複合材料,在1100°C的持壓潛變測試(creep test),比現有的合金耐用性增加1000多倍(原本合金只能承受10小時,新材料延長到6500小時)。


GRX-810是屬於氧化物擴散強化合金材料(oxide dispersion strengthened,ODS),具有更高的延展性,抗壓裂強度更好,這樣的材料應用在飛機、火箭發動機組,因耐久性長,可以減少運行與維護成本。

智利總統宣佈將鋰礦國有化

2023年4月23日智利總統里奇(Gabriel Boric)宣佈將鋰礦國有化,理由是要促進致力經濟發展與保護環境。

智利鋰礦蘊藏量佔全球55.5%(其次是澳洲18.1%,第三是阿根廷11%)。

鋰是發展電動車的關鍵材料,因此這舉措將影響未來電動車的發展。

IGBT大缺貨

IGBT被廣泛使用在電動車與太陽能光伏逆變器上,因電動車與太陽能的需求大增,在2023年第一季發生缺貨現象,讓IGBT價格持續上漲,也吸引更多新進廠商投入開發IGBT模組開發。

氮化鋁材料應用在IGBT上,可提升逆變器的效能。如何選用合適的氮化鋁,是IGBT廠商必須關注的課題。

3M公司將於2025年前停止生產PFAS

美國3M公司於2022年底表示,2025年底前將停止生產「永久性化學物質」PFAS。

PFAS中文名稱為「含氟表面活性劑」,是包含了全氟與多氟烷基物質的統稱,英文全名是Per- and polyfluoroalkyl substances,其中包含有:全氟辛酸 (Perflurooctanoic acid, PFOA)、全氟辛烷磺酸 (Perflurooctane sulfonic acid, PFOS)及C9-C14全氟羧酸 (Perfluorinated carboxylic acids, PFCAs)…等。

PFOS具備疏油、疏水等特性,被廣泛用於家用產品表面處理(如鐵氟龍不沾鍋炊具) 等。有研究報告稱PFAS可能會導致罹患腎癌或睪丸癌的風險增加,並讓人對疾病疫苗的反應減弱,因此環保團體一直致力於讓PFAS減產。

丹麥是全球第一個禁用PFAS的國家,其他國家也正在研議禁用PFAS的環保法規。

針對鐵氟龍不沾鍋炊具的安全疑慮,陶瓷塗層也具有不沾黏的特性,開始被廣泛應用在不沾鍋炊具。陶瓷可以耐更高溫,硬度還比鐵氟龍高,是替代鐵氟龍的好選擇。

陶瓷材料在防災食物加熱的應用

發生天災時,除了乾糧與餅乾可以裹腹之外,自熱防災食物包是可以溫暖人心的好選擇。自熱食物包只要加水,就可以產生熱能,在沒有電力的環境下,可以克服無法烹飪熱食的問題。

自熱包的加熱設計有很多方式,目前較常見的作法是採用氧化鈣(生石灰)的陶瓷材料做加熱的來源,因為氧化鈣加水會變成氫氧化鈣(熟石灰),並放出熱。化學式如下:

CaO +2 H2O—->Ca(OH)2+H2+熱能

使用自熱包需注意以下事項:

1.氫氧化鈣(熟石灰)具有強鹼腐蝕性,使用時須避免碰到身體。丟棄時要包裝好。

2.加熱過程會產生氫氣並膨脹,故要特別注意並遠離火源。

3.加熱包可加熱的最高溫度和時間,與氧化鈣純度、粒徑等有關,需配合食物種類做設計。包裝材料也要注意可耐熱的溫度。有些市面上的加熱包,裡面添加鋁粉、鐵粉、活性碳與矽藻土,目的是在改變加熱時間(加快或拉長)及除臭。

氧化鋁晶鬚製備方法簡介

常見氧化鋁晶鬚製備方法簡介如下:

1.鉀明礬法:

以硫酸鋁鉀(鉀明礬)為起始原料,硫酸鉀當助溶劑,混合均勻,並使其高溫熔融後冷卻,再溶浸處理以得到氧化鋁晶鬚。


2.金屬鋁法:

金屬鋁法是製備氧化鋁晶鬚最常見的方法。讓金屬鋁跟二氧化矽粉體均勻混合,在惰性氣體下反應,以得到氧化鋁晶鬚。

3.單晶氧化鋁法:

以單晶氧化鋁為起始原料,加入金屬鋁粉,在氫氣氣氛下加熱(須控制濕度),去誘導晶鬚成長,以得到氧化鋁晶鬚。

4.模板法:

將棉花纖維與氯化鋁溶液混合,加入後可得到氧化鋁晶鬚。

5.前驅物法:

以勃姆石纖維作前驅物,在高壓水熱鍋下生成勃姆石晶鬚,再高溫煅燒成氧化鋁晶鬚。

6.氣相法:

以藍寶石粉做晶核,在二氧化碳與氫氣混合氣氛下,通入氧化鋁氣體,以得到氧化鋁晶鬚。

靶材種類介紹

靶材可分以下幾種:

1.陶瓷靶材:

a. ITO靶材

b. AZO靶材

c. 氧化鎂靶材

d. 氧化鋅靶材

e.IGZO靶材

f.其他

2.金屬靶材

a. 鋁靶材

b. 鈦靶材

c. 銅靶材

d. 鉬靶材

f. 其他

3.合金靶材

a. 鐵鈷靶材

b. 鋁矽靶材

c. 鎢鈦靶材

d. 其他

日媒報導:Maxell即將量產硫化物系大容量全固態電池?

3 月19號日經新聞報導:日本電池廠商Maxell即將在今年Q2量産工廠機器人用的全固態電池(在京都府大山崎町的京都事業所,投資20億日元建立生産線)。

全固態電池是採用固態電解質(與鋰離子電池的液態電解質不同),在安全性上比較有保障。但在現有技術瓶頸下,大容量的全固態電池生産成本相對鋰離子電池高出許多倍,使得無法普及化。而小容量的全固態產品,目前TDK、村田製作所等日系廠商已量產使用於穿戴式裝置等用途。

Maxell開發的全固態電池產品技術,是以「硫化物系」材料為主,和其他廠商的「氧化物系」不同。Maxell宣稱,自家硫化物系產品的蓄電量將比氧化物系大幅提升,可應用於工業用途。

就目前全球全固態電池相關專利數來看,由日系廠商拔得頭籌,前5大廠中,豐田汽車、Panasonic等日系廠商佔了4位,而三星、LG韓國廠商緊追在後。

依據日本富士經濟市調機構的報告,2035年全固態電池市場規模將增長到1.6兆日圓。

若Maxell真的成功量產並有效降低成本,預期將帶動大容量全固態電池普及化,翻轉全固態與鋰電池的產業生態。

歐盟建議將銅與鎳列為關鍵原材料

3月16日歐盟公佈最新的《關鍵原材料法案》首次將銅與鎳列入戰略材料清單中。

而3月17日倫敦金屬交易所(LME)發現在荷蘭鹿特丹的倉庫遺失了約54噸的鎳,由此可見鎳的重要。

許多國家已經意識到,關鍵原材料的掌握,必須視為國家保護的等級。因為隨著國家保護主義抬頭,自由貿易受到極大的挑戰,原本不稀缺的材料,在這種環境下變得重要。

氧化鋁纖維常見的生產方式(Sol-gel法)

溶膠凝膠法(Sol-gel)是氧化鋁纖維較常見的生產方式之一,以下簡介生產流程:

1.聚合:將烷基鋁與純水混合,聚合產生聚鋁氧烷聚合物。

2.溶膠:將聚鋁氧烷聚合物與有機溶劑混合,使其溶解形成溶膠。

3.凝膠:將有機矽化合物加入溶膠中,濃縮成凝膠。

4.加熱:以紡絲做前驅纖維,加熱裂解有機物(約600°C ),再加熱到1000°C左右,即可生產出氧化鋁纖維。

氧化鋁纖維(會含有氧化矽)的純度通常比氧化鋁晶鬚來得低(因為製程中有加有機矽化合物)。

電動車逆變器使用碳化矽的優點

碳化矽的本質濃度低,以及有較矽更寬的能隙(Energy gap),因此在高頻下使用,較不易有漏電流。

碳化矽能承受的電場強度約是矽的十倍(代表能承受的電壓較矽來得高),相對功率損失少。再加上碳化矽的耐高溫特性,相當適合在電動車機電系統的高溫環境下使用。

電動車逆變器(inverter)使用碳化矽的優點有:

1.可提升從電池傳遞到馬達的能量效率(從97~98%提升到99%)。

2.能降低車子的體積與重量,進而降低成本。

3.能提高電動車的電池動力系統電壓(由400伏特提升至800伏特)。

4.有更大的電池容量,可提升電動車續航力。

5.有更快的充電速度,可縮短充電時間。

韓國政府公告“礦物保障戰略”,宣布延長關鍵材料儲備天數並建立預警制度

2023年2月27日韓國產業通商資源部公告“礦物保障戰略”,將尖端產業生產所需的陶瓷材料指定為關鍵礦物,將進行加強管理,建立預警制度,並宣布延長這些材料的儲備天數(從54天延長到100天)。

韓國產業通商資源部在國家半導體、蓄電池等尖端產業生產所需的礦物中,依據全球礦產地圖與供需狀況,選定33種材料,實施加強管理,其中10種(鋰、鎳、鈷、錳、石墨、五種稀土(鈰、鑭、釹、鏑和鋱)設定為戰略性關鍵礦產,延長儲備天數。同時鼓勵民間企業投資海外礦產,並給予金融上的支持,也提高關鍵礦物的再利用目標(2%實績提升到20%)。韓國政府也決定建立相關法律,去支持生產關鍵材料的企業,並鼓勵開發替代材料。

其中鎢礦也在33種戰略物資的列表中。先前南韓已將首爾東南方荒廢30年的上東礦場重新啟用,這個礦廠主要提煉鎢礦。鎢在手機、晶片、電動車和飛彈等被廣泛使用。過去南韓主要是從中國進口鎢礦,其他國家也是,因為中國是鎢礦的生產大國,佔全球80%以上的比率。

除了南韓加強管理戰略物資外,其他國家也是,例如:美國與日本開發稀土、英國開發鎢礦、澳洲開發鋰礦等。

從“扭曲元素表”看地球即將耗盡的元素

歐洲化學學會(European Chemical Society)在2021年更新了扭曲週期表(如圖),從這張表可以發現很多元素都已經瀕臨耗盡邊緣,需要立即節約使用或是回收利用。

在扭曲週期表中,紅色區塊部分是被預測最早被耗盡的元素,需要優先關注,依序是氦、碳(特定)、鋅、鎵、鍺、砷、鍶、釔、銀、銦、碲、鉿和鉭等13個元素。

氦氣短缺危機幾年前早已經出現,今年是越加嚴重。

氦氣因比空氣輕,常用於填充氣球。在2022年的美國慶典,因氦氣短缺,許多活動暫停施放氣球,打亂了傳統慶祝活動,而迪士尼更早也取消販售氣球的生意。

氦氣是惰性氣體,是開採天然氣產生的副產品,除了被用在氣球及製造半導體上,也被運用在需液化冷卻的磁振造影掃描儀醫療。

因僅有美俄等少數國家有能力生產氦氣,加上氦氣在空氣中的含量非常低(約0.000524%),以及俄烏戰爭,讓氦氣今年短缺相當嚴重。

另一個即將短缺的元素是砷與鎵,是製造功率半導體(砷化鎵)的重要原料。鎵是稀土元素之一,是從煉鋁、煉鋅工業的製程副產物中提煉出來,產量極少。若是砷與鎵短缺,將會對工業造成極大的影響。

應該要有更多的單位投入以上元素的回收或是替代品的研究,以防範未然。

特斯拉電動車宣布:將減少使用稀土材料與碳化矽

特斯拉汽車公司在台北時間3月2日宣稱,下世代電動車電池將減少使用碳化矽(約75%的用量)與稀土材料,引起市場很大的震撼。

碳化矽化合物半導體具有耐高溫、耐高壓等特性,可以有效降低電池充電時間,是由特斯拉率先採用在Model 3車款逆變器和車載充電器上,讓各國半導體大廠爭相投資開發,碳化矽因此被視為是下一世代半導體的明日之星。

如今特斯拉拋出減用碳化矽用量,其他電動車廠是否會跟進,進而改變碳化矽產業?必須持續關注!

此外特斯拉也宣布,基於開採造成健康和環保考量,下一代電動車的永磁馬達將不再使用稀土材料。

2023年度春節假期通知


本公司將於112年1月上旬因應春節假期,變更進出貨行程,詳細說明如下:

112/1/17(二):春節前最後進貨與出貨日

112/1/18( 三):春節前最後一個上班日

112/1/19(四)~112/1/31(二):春節假期

112/2/1(三):春節後第一個上班日

112/2/13(ㄧ):恢復正常進出貨

111年度年底盤點通知


本公司將於111年12月28日(三)開始進行三天的年度盤點,將停止進貨與出貨三天。

實際行程如下:

111/12/27(二):盤點前最後進貨與出貨日

111/12/28(三)~111/12/30(五):暫停進出貨三天

112/12/31(六)~112/1/2(ㄧ):元旦假期

112/1/3(二):正常進出貨

造成不便之處敬請見諒,謝謝。

極光應材 生管部敬上

印尼將於2023年6月禁止鋁土礦出口

印尼總統 Joko Widodo 於2022年12月21日宣布:將於2023年6月開始禁止鋁土礦出口。這是繼鎳礦、煤炭、棕梠油禁止出口後,印尼新ㄧ波限制原物料出口的禁令,外界預估未來會有更多對原物料的出口限制。印尼限制措施的依據法令,是來自近期通過的礦業法,為了推廣本土的加工礦業產業發展,希望外國能到印尼投資礦業加工業,以提升印尼的技術,創造更多的就業機會,帶動經濟發展。

印尼是世界上第五大鋁土礦蘊藏的國家,因鋁土礦中的鋁含量較許多國家高,因此是鋁土礦加工業採購的首選之一。中國是鋁土礦加工業產值最大的國家,而印尼是他的第三進口國(僅次於幾內亞與澳洲),預估這波禁令,會讓鋁土礦產加工業市場掀起一番波瀾。

澳洲南澳大學發表自我修復混凝土材料

澳洲南澳大學日前發表自我修復混凝土材料,他們是用微膠囊包裹氫氧化鈣與明礬污泥的混合物,再將膠囊放入混凝土中。當混凝土產生裂痕時,膠囊外層會感受到pH值的改變而破裂,內含的氫氧化鈣與明礬污泥的混合物在水的作用下,會形成固體凝膠,得以填補裂縫。而氫氧化鈣會逐漸被碳化,變成碳酸鈣去提供水泥更久的保護。

南澳大學不是第一個提出膠囊式的自我修復混凝土材料的單位,早在2006年荷蘭戴爾夫特理工大學,就已經提出Bioconcreate 膠囊自我修復材料。不同的是,膠囊內含的修復劑是細菌與碳酸鈣。當水把膠囊外殼融化後,碳酸鈣會生成為方解石或石灰石,自然對裂痕從內而外的進行修補。

期待更多研究單位能開發便宜且有效的自我修復混凝土材料,並進一步擴大商業化,讓人類在移動與居住品質上得到更安全的保護。

為何氧化鋯(ZrO2)常內含氧化鉿(HfO2)?

自然界的鋯(Zr)與鉿(Hf)是共生的元素, 它們有著相似的化學性質。而鋯含量往往比鉿高出許多,使得鉿的發現比鋯晚了一百多年(鋯在1789年被發現,鉿在1923年被發現) 。

鋯礦以及工業級的氧化鋯中,氧化鋯的純度表示常是內含氧化鉿的。舉例來說,3Y釔安定氧化鋯,是指含有3莫耳百分比的氧化鋯,就是相當於有95重量百分比的氧化鋯,但是說精確一些,應該是95重量百分比的氧化鋯加上氧化鉿。

以下簡單介紹鋯(Zr)與鉿(Hf)的特性:

鋯元素是在第五週期,原子序40,原子半徑1.59Å,四價的鋯離子半徑是0.79Å。而同族的鉿元素是在第六週期,原子序72,原子半徑1.56Å,四價的鉿離子半徑是0.78Å。無論是元素或是離子 ,鋯與鉿半徑十分相近,原子序的差異使得鋯的密度低於鉿許多(鋯的密度6.51g/cm3 ,鉿的密度13.35g/cm3)。大致來說,氧化鉿的物理特性比氧化鋯來的穩定許多(氧化鋯受力、熱時,容易產生相變與體積變化)。

也由於兩者原子序的差異,使得氧化鋯與氧化鉿在光學特性上有極大的差異。氧化鋯的折射率為2.04 ,氧化鉿則是1.95。

陶瓷封裝材料中的氯離子含量對塑封料的影響

用在IC封裝的陶瓷塑封料,必須管控氯離子的含量,因為它會破壞電子元件的信賴度。

氯離子半徑小(單一氯離子半徑約為181pm),非常容易擴散。若是擴散到IC元件內部,由於氯離子的高活性,會吸附在

銅金屬上,讓銅金屬的氧化層剝落 。此時銅金屬(電池負極)與未剝落的氧化層(電池正極)會有電位差,產生電

流,造成孔洞,這就是電化學的點腐蝕現象。這與海砂屋的氯離子讓鋼筋腐蝕的道理是一樣的。氯離子不是直接腐蝕銅

金屬與氧化層,而是扮演催化劑的角色,催化了腐蝕的反應。

陶瓷粉的氯含量常用的檢測方式是氧氣燃燒彈法,再使用離子層析儀分析含量(亦適用在其他鹵素測試)。

以下是簡單的測試方式說明:

1.樣品粉碎過篩至固定粒徑。

2.樣品放入坩堝中乾燥後秤重。

3.將樣品置入燃燒彈中的燃燒皿上測試。

4.把吸收到的鹵素稀釋到固定體積後,以離子層析儀分析。

絕緣導熱膠最密堆積的粒徑分布設計

主要影響陶瓷絕緣導電膠特性的是:材料種類的選擇與堆積密度的高低,而後者是各家廠商技術能力好壞的決定關鍵。

市面上有很多級配的陶瓷粉(不同粒徑搭配的配方粉),不見得符合需求,所以自己如何配出最密堆積的粉是很重要的。

Horsfield粒徑分布最密堆積是在1990年,由Yasuhiro Konakawa跟Koza Ishizaki兩位日本人提出的,是目前比較常被使用的堆積理論。

在單一粒徑的剛性球體中,六方排列可達到最密堆積,空間佔有率是74%。

而在Horsfield粒徑分布最密堆積,是利用5種不同粒徑的球型粉體,可以有高達空間佔有率99.2%的堆積,比六方堆積高出25.2%的空間佔有率。這在絕緣導電膠上,可以提升非常多的導熱係數。

以下是Horsfield粒徑分布最密堆積的粒徑建議:

鈣鈦礦太陽能電池簡介

鈣鈦礦電池是第三代太陽能電池中發中最成熟的,能源轉換效率已突破25%(目前多晶矽太陽能電池極限是22%)。

鈣鈦礦電池分三種:不透型、半透型與穿透型。現在使用最廣的多晶矽太陽能電池屬於不透型,而鈣鈦礦電池可做成半

透型與穿透型,也就意味可以有更廣泛的用途。

氣體分子大小

以下是氣體分子大小一覽表:

1.H2 : 2.89 Å。

2.He : 2.6Å。

3.NO :3.17Å。

4.CO2 : 3.3Å。

5.CO :3.76Å。

6.N2 : 3.64Å。

7.O2 : 3.46Å。

8.Ar : 3.4Å。

9.CH4 : 3.8Å。

10.C2H4 : 3.9Å。

11.C3H8 : 4.3Å。

12.Xe : 3.96Å。

13.H2O : 4Å。

陶瓷材料介電特性的簡介

陶瓷材料多為共價鍵與離子鍵的結構,在有外加電場的情況下,會被誘發產生極性的現象,這些統稱為介電特性。

依極化機制可分為四種:

(1)電子極化 :是電子雲在外加電場的作用下向正極偏移,使得正負電荷中心位置發生變化產

生的極化。發生的頻率在10的14次方~10的16次方Hz。

(2)原子極化 :是分子骨架在外加電場的作用下產生變形,使得鍵角發生變化的分子變形

產生的極化。發生的頻率在10的9次方~10的13次方Hz。

(3)取向極化 :具有永久偶極距的極性分子,在沒有電場的作用下,因為有分子熱運動,因此平

均的偶極距通常為零。但在有電場的作用下,極性分子顏電廠的方向排列,產生分

子取向的極化。發生的頻率在10的3次方~10的8次方Hz。

(4)空間電荷極化 :是不屬於材料本身的電荷(來自材料空間),被限制在材料中的極化。發生

的頻率在10的-3次方~10的8次方Hz。

對陶瓷材料而言,電子極化、原子極化、 取向極化是主要的影響因子。

在高頻通訊應用,會以電子極化為主要影響因子,而在低頻通訊應用,則是原子極化影響較大。

Ga2O3氧化鎵的簡介

Ga2O3氧化鎵被視為是第四代半導體的材料。與SiC跟GaN相比,有更寬的禁帶能階(4.8eV)。

可應用在以下地方:

1.更高功率的電子元件。

2.耐高壓的電力元件。

3.高能射頻電子發射器。

4.深紫外光探測器。

5.其他。

Ga2O3氧化鎵有幾種結晶相,其中βㄧGa2O3是熱力學上最為穩定的結晶相,也最被看好。

低碳波特蘭水泥簡介

石灰岩是波特蘭水泥的主要成份,在生產波特蘭水泥的加熱過程,會讓石灰岩(主要成分是碳酸鈣)釋放出二氧化碳,若要降低碳的排放,可以有以下方式:

1.把部分的碳酸鈣改成矽酸鈣等非碳酸化合物。

2.降低加熱製程的溫度。

3.以飛灰、爐渣等低排碳物質取代部分的水泥。

4.使用容易與二氧化碳反應的物質(把二氧化碳抓住),產生碳酸化物質。

5.其他。

奈米球形氧化矽拋光液的應用與製備

奈米球形氧化矽拋光液的應用如下:

1.砷化鎵晶片拋光

2.氮化矽晶片氧化層拋光

3.晶片銅層的拋光

4.藍寶石晶片拋光

奈米球形氧化矽拋光液的製備,是將高純度矽粉放入去離子水,加熱並添加催化劑,讓矽粉水解,以形成膠狀的奈米球形氧化矽。之後再加入酸或鹼去調整拋光液的酸鹼值。拋光液的透明度則是由膠狀的奈米球形氧化矽的粒徑與比例決定。這樣製作的拋光液,奈米球形氧化矽可以有較均一粒徑分佈。

陶瓷在喇叭音箱振膜的應用

喇叭音箱的振膜是決定聲音音色與音質的關鍵。

常見的音箱振膜材質有以下:

1.金屬:鋁、鈦等。

2.塑膠:PP、Kevlar等。

3.陶瓷:鑽石、玻璃纖維、玻璃等。

4.複合材料。

5.其他:碳纖維、紙等。

決定振膜品質好壞的材料特性有:

a.楊氏係數

b.硬度

c.密度

d.尺寸

e.形狀

f.平整度

g.阻尼劑

h.厚度

i.其他

陶瓷材料在綠能的新應用

在生產陶瓷材料時,往往會有600~1800°C的加熱製程,之後會再利用氣冷或水冷,將材料降溫到室溫以利使用。若是能將製程中的高溫材料,導入儲能系統,讓熱能得以儲存,並轉換給其他供暖或是需要熱能的場地,或是生產陶瓷材料時再利用,都是節能的好方式。

芬蘭新能源公司Vatajankoski 正在進行這樣的第一個商業應用項目。他們將加熱的沙子(攝氏 500-600°C)放入儲能的絕緣鋼罐,再使用熱交換器,讓熱能需要時,再次作為熱量被提取。Vatajankoski把這些儲存的熱量,提供給當地的建築物、游泳池、工業流程或任何其他供暖系統使用。

Vatajankoski 表示:把電能轉為熱能是很容易的,但把熱能轉為電能,轉換效率不高(低於20%)。而我們是將熱能轉為熱量使用,是相當簡單並轉換效率高(高達99%)的方式。並且所需設備成本低廉,也無需許多消耗品,是值得推廣應用的方式。

水泥的成分簡介

水泥是將石灰岩、黏土、頁岩等礦石,加熱到1450℃得到水泥熟料後,再加入熟石膏混合而成的產物 。簡單的說 : 水泥=水泥熟料+石膏。主要化學成分如下:

(1)矽酸三鈣(Ca3SiO5,簡稱C3S) : 是水泥熟料的成份之一。

(2)矽酸二鈣(Ca2SiO4,簡稱C2S) : 是水泥熟料的成份之一。

(3)鋁酸三鈣(Ca3Al2O6,簡稱C3A) : 是水泥熟料的成份之一。

(4)鋁鐵酸四鈣(Ca4Al2Fe2O8,簡稱C4AF) : 是水泥熟料的成份之一。

(5)熟石膏(CaSO4.2H2O),簡稱CSH2) : 是熟石膏的成份。

其中,矽酸三鈣與矽酸二鈣是決定水泥強度主要的成分。

氮化硼粉燒結簡介

氮化硼有很好的熱衝擊特性/耐腐蝕/潤滑性/高溫絕緣性/高溫不反應性等優點,是高溫真空或氣氛燒結與蒸鍍等指定使用的坩堝材料。

六方氮化硼屬共價鍵化合物,它沒有熔點,到2700°C 會直接昇華。它在C軸方向相當惰性,不與其他物質反應(包括自己),也因此讓它相當困難燒結緻密。

目前蒸鍍用的PBN氮化硼坩堝,是採用熱解CVD製程生產的,純度高且價格昂貴。

而燒結製成的氮化硼坩堝,可以用常壓或熱壓燒結生產的,價格比其它坩堝(氧化鋁或氧化鎂或釔安定氧化鋯)昂貴。

無論是熱壓燒結還是常壓氣氛燒結,都需要在六方氮化硼裡,加入助燒結劑,才能燒結緻密。常見的助燒結劑有 : Y2O3/YAG/B2O3/Al2O3+CaO等以上的混合材料。要特別注意的是,B2O3有易吸水性,若以B2O3當助燒結劑 ,須降低B2O3的殘留量,因為B2O3的存在會降低氮化硼坩堝的耐熱特性。

氮化硼坩堝簡介(PBN與BN坩堝)

市面上氮化硼坩堝分成兩種:

1.PBN坩堝:

通常是採用含硼氣體(BCl3或B2H6)當原料 ,以CVD(化學氣相沈積法)方式製作。這當中含硼氣體經過熱解(1500~1800°C)與NH3反應成氮化硼(固體)。因為反應中有發生熱解反應,因此又稱為熱解氮化硼坩堝(俗稱PBN坩堝)。

這樣製成的氮化硼坩堝有很高的純度(99.99%以上) ,使用在蒸鍍/分子束磊晶(MBE)/GaAs長晶等用途居多。

因B2H6有劇毒 ,目前多以BCl3為原料。

另外,因沉積速度很慢, 因此PBN坩堝價格相當昂貴(多為小尺寸坩堝)。

2.燒結BN坩堝:

採用六方晶系的氮化硼與助燒結劑(Y2O3等)當原料 ,成型後經高溫燒結製作。這當中因含有助燒結劑(1~6wt%),所以純度不如PBN坩堝高。但是價格相對便宜許多,適合製作大尺寸坩堝。

這兩種坩堝都可以耐溫達1800°C以上。

陶瓷粉體的造粒方式簡介

所謂的造粒是指將一堆細小的粉體,集結成大顆粒狀的做法。

1.造粒的目的有 :

(1.1)改變形狀:讓粉體流動性提高,或是降低黏著性,或是容易拿取,或是提高分散性等。

(1.2)降低比表面積 : 降低受潮性或溶解性,或是增加保存性,或是配合藥效的需要等。

(1.3)增加堆積密度 : 降低揚塵,或是方便運送,或是降低運送費用等。

(1.4)改變粒徑分佈:窄化粒徑分佈,或是寬化粒徑分佈,或是降低小粒徑的粉體等。

(1.5)方便壓合成型。

2.造粒的種類有兩種 :

(2.1)粉體自身利用凡德瓦爾力形成顆粒,沒有外加黏結劑 。

(2.2)利用外加黏結劑 ,讓粉體形成顆粒狀 。這樣的造粒粉強度會比(2.1)的來得強。

3.主要的造粒方式有以下幾種 :

(3.1)轉動造粒 : 將粉體放在轉動盤上,加入適當的液體或黏結劑,粉體因液體或黏結劑而集結,因為隨轉動盤轉動而滾動,而呈球狀。這樣方式的球形度很高。

(3.2)攪拌造粒 : 將粉體放在容器上,加入適當的液體或黏結劑,利用攪拌,液體或黏結劑把粉體集結起來,而呈顆粒狀。這樣方式的球形度較(3.1)來得低。

(3.3)流動層造粒 : 將粉體放入下方通有熱風的容器中,粉體因受風力影響,保持流動,而上方噴適當的液體,粉體吸收到液體苛屎產生集結,而呈球狀。這樣方式的造粒粒徑分布較窄。

(3.4)壓縮造粒 : 將粉體放入模具中,利用加壓,將粉體集結成顆粒狀。這樣的顆粒堆積密度一般來說會比較高。

(3.5)擠出造粒 : 將粉體與適當的液體或黏結劑混合,放入擠出機中,利用擠出機的力量,將粉體通過模具形成粒狀。這樣方式的造粒狀可以為條狀或圓柱狀等。

(3.6)破碎造粒 : 將細小的粉體,以乾式或濕式壓縮成較粗的顆粒後,放入破碎機中,利用剪切力破碎成顆粒狀。這樣方式的造粒形狀大多不是球形。

(3.7)熔融造粒 : 將粉體利用高溫燒熔成球狀。這樣方式的造粒球形度很高。

(3.8)噴霧造粒 :將粉體與適當的液體或黏結劑混合成漿料,把漿料放入噴霧造粒機中,透過噴嘴噴出液滴狀後乾燥,讓粉體成球狀。這樣方式的造粒球形度很高。

影響粉體吸油量的因素

影響粉體吸油量的因素有 :

(1)粉體材料種類。

(2)粉體表面的緻密性:越緻密吸油量越少,多孔性表面吸油量大。

(3)比表面積 :比表面積越大,吸油量越大。

(4)表面性能 :極性特性,對吸油量影響很大。

(5)粉體粒徑 :一般來說,粉體粒徑越小,吸油量越大。

(6)粉體凝團 :粉體凝團狀況,也會影響吸油量。

(7)表面處理 :粉體表面處理與否,對吸油量有很大的影響。

陶瓷晶體系統簡介

晶體系統可以分成七種:

1.立方(Cubic):又稱等軸晶系,是對稱性最強的晶系,有簡單立方、體心立方、面心立方三種。

2.四方(Tetragonal):又稱四角或是正方晶系,有簡單四方、體心四方兩種。

3.斜方(Orthorhombic):又稱正交或是斜方晶系,有簡單斜方、底心斜方、體心斜方、面心斜方兩種。

4.菱方 (Rombohedral):又稱三角或是三方晶系,只有簡單菱方ㄧ種。

5.六方(Hexagonal) :又稱六角或是六方晶系,只有簡單六方ㄧ種。

6.單斜(Monoclinic) : 有簡單單斜、底心單斜兩種。

7.三斜 (Triclinic) : 只有簡單三斜一種。

隔音兼隔熱的水泥材料設計要點

因應建築技術規則隔音要求,越來越多建商開始導入新型的水泥隔音兼隔熱材料,

材料設計要點如下:

1.添加的新材料不能影響水泥的水化反應。

2.表面需可以貼附磁磚、木地板、塑膠地板等。

3.須維持原本水泥材料應有的強度。

4.材料須符合環保要求。

5.需耐高溫跟耐燃。

6.與水泥有好的接著力。

碳化矽晶體結構簡介

碳化矽的晶體結構,分為兩種 :

(1)立方(cubic),是低溫相,又稱β-SiC。只有一種晶相為ABC排列,又稱3C-SiC。

(2)六方(hexagonal),是高溫相,又稱α-SiC。

文獻上已發表過超過200 種以上的六方晶相,其中較常見的結構為 2H、4H、6H 及 15R 等。

2H-SiC晶相為 AB排列。

4H-Si晶相為ABCB排列。

6H-Si晶相為ABCACBA排列。

15R-SiC晶相為ABCBABCACBCABAC 排列。

二氧化矽水性溶膠製備方法簡介

要製備二氧化矽水性溶膠,常見的方式有以下四種(依原料種類分類):

1.奈米矽粉:將奈米矽粉放在去離子水中(可添加鹼去催化反應的生成),生成矽的水合物,達到飽和後,再將多餘的矽粉濾除。這樣製成的二氧化矽水性溶膠可以很高的純度 。

2.奈米二氧化矽粉:將奈米二氧化矽粉放在去離子水中(可添加分散劑),讓表面形成矽的水合物,達到飽和後,再將多餘的二氧化矽粉濾掉。

3.有機矽類 (例 :TEOS等):將有機矽類放在去離子水中(可添加分散劑),使其水解。這樣製成的二氧化矽水性溶膠,碳含量會比較高。

4.無機矽鹽類(例 :水玻璃等):將無機矽鹽類放在去離子水中,使其溶解(可適度調整pH值)。

2022年度勞動節假期通知


本公司因應勞動節假期,變更進出貨行程,詳細說明如下:

111/4/28(四):勞動節前,最後進貨與出貨日

111/4/29( 五):勞動節前,最後一個上班日

111/4/30(六)~111/5/2(一)勞動節假期

111/5/3(二):勞動節後,第一個上班日

111/5/4(三):恢復正常進出貨

氧化鋁助燒結劑簡介

純氧化鋁粉常壓燒結需在1850℃以上,因此常添加助燒結劑來降低燒結溫度。

氧化鋁的助燒結劑有:氧化鉻、氧化鈦、鈣塩(氧化鈣、氫氧化鈣、碳酸鈣等)、氧化矽、鎂塩(氧化鎂、氫氧化鎂、碳酸鎂等)、氧化釔、氧化鋯等,其中氧化鋯與鎂塩可同時有抑制氧化鋁晶粒成長的功能(可以讓氧化鋁基板有較高的強度),而鎂塩便宜且容易取得,即使它不是最有效降低氧化鋁的燒結溫度的助燒結劑,依舊成為氧化鋁最常見的選擇之一。

鎂塩的常壓燒結溫度比氧化鋁還高,為什麼還能降低氧化鋁燒結溫度?這是因為鎂離子會進入氧化鋁的結構中,形成鋁鎂尖晶石固溶體,而這鋁鎂尖晶石還會同步抑制氧化鋁晶粒的成長。但是鋁鎂尖晶石密度為3.6g/cm3,氧化鋁的密度為3.98g/cm3,因此在這反應中,會伴隨體積膨脹,容易產生放射型的裂痕。所以鎂塩的添加量需被控制。

氮化矽粉生產方式簡介

氮化矽有3種結晶相,αβγ三相。

αβ兩相是最常出現的型式,且可以在常壓下製備。γ相只有在高壓及高溫下,才能合成得到。

α相在高溫下會轉換成β相,這種相變是不可逆的。

氮化矽粉多為合成而來,不像二氧化矽可以自然生成。

氮化矽粉的合成方式有:矽粉直接氮化、矽二亞銨分解、二氧化矽碳熱還原等。

1200~1300°C的氮氣氣氛下,可合成α-氮化矽。

1450°C左右的氮氣氣氛下,可合成β-氮化矽。

α-氮化矽在1400~1600°C的氮氣氣氛下加熱,會轉變成β-氮化矽。

若溫度超過1800°C左右,氮化矽則會分解成矽與氮氣。

氮化矽合成過程中,氮氣氣氛控制相當重要,若有含有氧氣,氮化矽會被氧化生成二氧化矽。

OLED蒸鍍用PBN坩堝簡介

有機發光二極體(OLED)陰極材料的金屬鍍層,會選用低功率函數的金屬,讓元件有較快的反應速度。小尺寸常見的是鎂+銀(蒸鍍溫度約為700℃+1200℃,共鍍),大尺寸為鋁(蒸鍍溫度約為1250℃)。除了以上的陰極材料,大尺寸的緩衝絕緣層LiF(蒸鍍溫度約為750℃),這些都必須使用PBN坩堝進行蒸鍍作業。

在蒸鍍作業中,使用的是真空氣氛,好的PBN坩堝,在此環境下不會有氣體蒸發出來,污染鍍層。要控制PBN坩堝不含有低蒸氣壓氣體,PBN坩堝生產時使用的氣體種類與純度控制,CVD生產製程控制(避免產生缺陷與包入氣體等)與坩堝後製處理手續都是關鍵的因素。

此外,目前PBN坩堝最大的問題在於使用壽命(易破裂或發生裂痕),特別在鋁金屬蒸鍍上更為嚴重。PBN坩堝發生破裂或裂痕的主要原因有:

1.蒸鍍腔中的真空度不足 :若真空度不足,含有氧氣,PBN坩堝會與氧反應生成B2O3,B2O3易吸水且熱膨脹係數較大,會降低PBN坩堝壽命,並且會污染鍍層。

2.降溫速度過快 :雖然PBN坩堝的熱衝擊性很好 ,但是若降溫速度過快,仍然會累積熱應力,降低PBN坩堝壽命。除此之外,若坩堝有殘留金屬,因金屬與PBN坩堝的熱膨脹係數差異,也會讓坩堝底部產生微裂痕。因此建議每次操作 ,都盡量把金屬燒乾,以延長PBN坩堝的壽命。

3.坩堝本身的缺陷 :在CVD生產PBN坩堝過程,要盡量讓BN的晶粒緻密且大小一致,並避免產生微裂痕、包入氣體,因為這些缺陷都會降低坩堝壽命。

4.好的降溫設計 :蒸鍍機的降溫設計也會影響PBN坩堝壽命。

5.合適的坩堝形狀與尺寸設計:坩堝太厚散熱不易且內應力較大,太薄不易製作且若晶粒太大會讓強度不足,因此坩堝整體的形狀與尺寸設計是相當重要的 ,也需與蒸鍍機的降溫設計搭配 。

2022年度清明節連假通知


本公司因應清明節假期,變更進出貨行程,詳細說明如下:

111/3/31(四):清明節前,最後進貨與出貨日

111/4/1( 五):清明節前,最後一個上班日

111/4/2(六)~111/4/5(二):清明節假期

111/4/6(三):清明節後,第一個上班日

111/4/7(四):恢復正常進出貨

固態陶瓷電池的電解質材料特性簡介

固態陶瓷電池電解質材料特性要求如下:

1.高化學穩定性,不與電極材料反應。

2.高氧離子導電率(>0.01 S/cm)。

3.低電子導電率,以避免短路(越接近零越好)。

4.高緻密性(孔隙越少越好),避免氫氣與氧氣接觸。

5.與電極材料有匹配的熱膨脹特性。

6.符合環保要求的成分。

酸價與胺價簡介

酸價(或稱酸度)是對化合物或混合物中游離羧酸基團數量的計量值,是表示中和1克化學物質所需的氫氧化鉀的毫克數。

胺價是對化合物或混合物中游離羥基基團數量的計量值,是表示中和1克化學物質所需的鹽酸的毫克數。

典型的測試方式是將一份份量已知的樣品溶於有機溶劑中,用已知濃度的氫氧化鉀溶液或鹽酸滴定,到中和點後,計算滴定數量即可計算得到酸價與胺價。

陶瓷粉體導電度測試方法簡介

陶瓷粉體導電度測試方法簡介如下:

1.將固定比例的去離子水放入玻璃杯中(須製作兩杯,一杯為空白標準校正用)。

2.將量秤好的陶瓷粉體,分批倒入其中一杯玻璃杯中,邊倒入邊用玻璃棒搖拌,使粉體均勻分散在去離子水中。

記住不要添加分散劑。(陶瓷粉重量比:去離子水=4%(約略值))

3.將玻璃杯放到超音波振盪器中振盪,使粉體能更均勻分散在去離子水中。

4.將玻璃杯拿出超音波振盪器,使其降溫到室溫。

5.用導電劑量測兩杯的導電度。若空白標準校正用的導電度大於1.2 μs/cm,表示此次測試不準,須重新再測試一次。

詳細手法可以參考ISO 787-14。

分散劑對陶瓷漿料的分散機制簡介

分散劑對陶瓷漿料的分散機制,分成三個階段:

(第一階段)陶瓷粉體表面的潤濕:

潤濕是陶瓷粉體分散最基本的條件,要將陶瓷粉體均勻分散在漿料的溶液中,首先要讓陶瓷粉體被溶液潤濕。

在這過程中,分散劑有兩個作用:

(a)漿料與氣體的界面:分散劑親溶液的官能基,對溶液產生吸附,分散劑另一端的官能基朝向氣體,藉以降低漿料與氣體的界面的表面張力。

(b)陶瓷粉體與溶液的界面:分散劑親溶液的官能基,對溶液產生吸附,分散劑另一端的官能基吸附陶瓷粉體,以降低陶瓷粉體與溶液的界面的表面張力。

 

(第二階段)陶瓷粉體的解凝聚:

陶瓷粉體的解凝聚,就是讓陶瓷粉體彼此之間存在溶液,藉以分開陶瓷粉體。分散劑可加速讓溶液滲透在陶瓷粉體之間,達到分離陶瓷粉體的目的。

(第三階段)防止陶瓷粉體的沉降與再凝聚:

陶瓷漿料分散性的不穩定有兩個原因:

(a)沉降:因陶瓷粉體的比重較大,在漿料中容易受重力影響而沉降。

(b)再凝聚:在漿料中,陶瓷粉體因為有熱能,因此會進行布朗運動。雖然布朗運動可以阻止陶瓷粉體的沉降,但是陶瓷粉體一經碰撞,會產生再凝聚(粒徑越小越嚴重),藉以降低界面能。

分散劑可以阻止粒子的再凝聚,讓陶瓷漿料有較穩定的分散性。

 

奈米稀土氧化物的挑選與使用注意事項

在小型化與5G的趨勢下,被動元件被要求讓要更高壓,更高容,更高可靠度,以及更薄層化,此時奈米稀土氧化物就扮演很重要的角色。

稀土氧化物粉體本身是比較具有活性(和一般氧化物比較),這特性在奈米粒徑時,更是凸顯。為因應被動元件的小型化,奈米稀土氧化物使用越來越多。奈米稀土氧化物如何使用得當,是生產廠商相當重要的課題。

以下列出奈米稀土氧化物的挑選與使用注意事項:

1.合適的包裝方式:

大部分的奈米稀土氧化物都容易受潮,部分容易吸收CO2,甚至有些會水氣與CO2同時吸收,而反應成碳酸鹽類。這樣會讓稀土的特性變化,也造成元件的生產品質不穩定。因此使用前後,都需要選擇合適的包裝方式,以確保奈米稀土氧化物粉的穩定。

2.合適的分散處理:

奈米陶瓷粉體都容易發生凝團,稀土氧化物也不例外.要克服奈米稀土氧化物的凝聚問題,不外乎:(1)在製漿料時,添加適合的分散劑。(2)選擇合適的球磨或攪拌製程。(3)從粉體根本解決,把粉體進行合適的表面處理,讓粉不發生團聚並輕易分散在漿料中。

奈米稀土氧化物因粉體本身的表面狀況,容易受環境與水等影響,因此表面處理技術比一般的氧化物粉體來得高難度。另外,由於奈米稀土氧化物的高單價,以及微量添加就會讓特性有顯著的變化,因此讓奈米稀土氧化物,可以均勻分散在鈦酸鋇或其他的陶瓷粉中,更顯得重要。讓奈米稀土氧化物分散均勻,除了可以更確保品質與良率外,添加量也可大幅下降,是一舉兩得的好作法。

3.奈米稀土氧化物種類的挑選:

不同的鈦酸鋇的鋇鈦組成,以及不同特性的考量,需要選擇不同的稀土種類。這方面有相當多的研究發表,許多被動元件大廠有相當多的專利與生產實積,多數採用混搭的稀土種類,去提升元件特性。

而奈米稀土氧化物也常被作為助燒結使用,以氧化釔為例,它是氮化鋁常用的助燒結劑。氧化釔的粒度與添加量,影響燒結後的氮化鋁的導熱值甚劇。有客戶反應,使用㎛級的氧化釔常需要5-6wt%添加量,才能有效降低燒結,相同的氮化鋁,若使用奈米級的氧化釔,卻只需要2-4wt%添加量,大幅降低氧化釔添加成本,更重要的是讓氮化鋁的整體含量提高,導熱值也相對提高。目前市售的氮化鋁基板導熱值的差異,除了來自氮化鋁氮化程度不同外(含氧/碳量),氧化釔也是扮演相當重要的角色。

陶瓷材料導熱(絕熱)特性的量測(Hot Disk)

導熱(絕熱)特性的量測方式有很多種,最新的是瞬態平面熱源法(Hot Disk),測試手法可以參考ISO 22007-2 。
市面上Hot Disk的測試儀器相當的多,可以測試的導熱係數約在0.005~2000 W/mK。因此可以測試氣凝膠、空心玻璃球等絕熱產品 ,也可以測試氮化鋁等高導熱材料。

若以Hot Disk直接測試陶瓷粉體 ,因陶瓷粉體並無塑性變形的特性,故粉體中間包了許多空氣,會無法量出陶瓷粉體實際的導熱(絕熱)特性。

建議建立一個標準方式(如矽油、導熱膠、導熱墊等),建立材料資料庫。須注意粉體堆積密度、粒徑分佈、形狀、樹脂、表面處理等,對導熱(絕熱)特性有很大的影響,須特別留意。

2022年度春節假期通知


本公司將於111年1月上旬因應春節假期,變更進出貨行程,詳細說明如下:

111/1/24(一):春節前最後進貨與出貨日

111/1/27( 四):春節前最後一個上班日

111/1/28(五)~111/2/8(二):春節假期

111/2/9(三):春節後第一個上班日

111/2/10(四):恢復正常進出貨

填充用的二氧化矽粉的介紹

陶瓷粉體在各行業是主要的無機填充料,常用的無機填充料有高嶺土、滑石粉、氫氧化鋁、氧化鋁、二氧化矽等。

二氧化矽粉是由天然石英(SiO2)或熔融石英(天然石英經高溫熔融、冷卻後的非晶態SiO2)或矽粉高溫氧化,經破碎、磨粉、浮選、酸洗提純等加工而成。

添加二氧化矽能提升絕緣性、熱傳導性、熱穩定性、耐磨性與阻燃性。

常用的二氧化矽填料有結晶型二氧化矽粉(破碎形狀)、非晶型二氧化矽粉(破碎形狀)、熔融二氧化矽粉(球形)和造粒型二氧化矽粉(球形)。

1)結晶型二氧化矽(破碎形狀)

使用結晶二氧化矽後,需考慮到填充料在樹脂中的分散性等要求。一般來說,必須進行表面改質處理再使用。

2)非晶型二氧化矽粉(破碎形狀)

非晶型二氧化矽有較低的線膨脹係數。

(3)熔融二氧化矽粉(球形)

比表面積小、流動性好的球形二氧化矽粉,可大幅度增加填充量,降低黏度。熔融球形二氧化矽是較常見的,它與非晶型二氧化矽粉(破碎形狀)一樣,有較低的線膨脹係數。而近年來,也有廠商推出結晶型的二氧化矽(球形),因為它的線膨脹係數比非晶質二氧化矽來得高,可以減緩固化時的收縮,因此也開始導入產品使用。

4)造粒型二氧化矽粉(球形)

採用造粒型的球形二氧化矽粉作填充料,可以明顯改善漿料的流動性。但是造粒型二氧化矽粉未經過燒結,結構鬆散,因此在混合時要特別留意。

陶瓷材料在低鹼性水泥的應用

核能廢棄物目前多以多重障壁方式封存,水泥是用來建造多重障壁的材料選擇,而廢棄物與水泥中間多以膨潤土作緩沖材料。一般水泥具有高鹼性(pH=12~13.5),會劣化膨潤土緩沖材料,因此發展低鹼性水泥(pH=11)來改善此劣化問題。

添加陶瓷材料在水泥中,降低鹼性是便宜有有效的做法。可添加的陶瓷材料主要以含矽成分居多,藉由矽與氫氧化鈣(水泥鹼性主要的來源)反應,一方面消耗氫氧化鈣的含量,一方面形成矽酸鈣水合物增加強度。

 

石膏粉簡介

石膏可分成:

(1)二水石膏(CaSO4.2H2O,熟石膏)

(2)半水石膏(CaSO4.1/2H2O ,生石膏,燒石膏,硬質石膏)

(3)無水石膏(CaSO4)

石膏有天然礦物型與化學合成型兩種。天然石膏礦物多產自中東、中國等地。

化學合成石膏純度、粒徑均一性與顏色等,較天然礦物來的好控制。

半水石膏可透過加熱(120度C~150度C)二水石膏來獲得。若加熱到180度C~190度C則可獲得無水石膏。這些反應是可逆的(若是加熱到300度C~700度C獲得的無水石膏是不可逆的)。

化學合成的半水石膏又分成 α型與β型:

(1)α型半水石膏:是以加壓燒製而成,用在精密機械加工與齒科等用途。

(2)β型半水石膏:是以常壓燒製而成,用在雕塑、陶瓷、醫療、建材等用途。

市面上常見的石膏是半水石膏。利用半水石膏加水(理論石膏 : 水= 100% : 18.6%)生成針狀結晶的二水石膏(放熱反應),來達到凝結固化效果。

挑選石膏要依據用途,選擇要點有 : 合適的固化時間、膨脹率、強度、固化曲線等。

氧化鋁結晶相介紹

氧化鋁結晶相主要分為以下三類:

1.低溫過渡相(脫水溫度在600°C以下):

ρ-Al2O3:無定形,晶格常數 : 1.4Å。

χ-Al2O3六方晶系,密度 : 2.5~3.6 g / cm³

η-Al2O3 : 立方晶系,密度 : 3.2 g / cm³ ,折射率 : 1.59~1.65

γ-Al2O3 : 正方晶系,密度 : 3.42 g / cm³ ,折射率 : 1.69

其中 ,γ-Al2O3是最常見的低溫過渡相,屬於尖金石結構。自然界中並不存在,都是合成而來。

目前市面上的γ-Al2O3多由氣相法合成,含有Cl離子,隔熱性好。因粒徑小,可以反射紫外光

(讓螢光粉持續受到紫外光激發而發光),並讓可見光透過(呈現透明),

另外因大的比表面積與表面帶電特性,可以加強螢光粉與燈管的黏結(延長燈管壽命),

因此是螢光燈上必備的材料。

2.高溫過渡相:

κ-Al2O3 : 六方晶系,密度 : 3.1~3.3 g / cm³,折射率 : 1.67~1.69

δ-Al2O3 : 正方晶系,密度 : 3.0~3.2 g / cm³

θ-Al2O3 : 單斜晶系,密度 : 3.4~3.9 g / cm³,折射率 : 1.66~1.67

3.穩定相

α-Al2O3 : 六方晶系,密度 : 3.99 g / cm³,折射率 : 1.77~1.78。具有莫氏硬度9(僅次於鑽石),

而且具有耐高熱/耐腐蝕/耐磨耗/高導熱特性,是最常見的結構陶瓷材料。

氧化鋁的相轉變是不可逆的反應。

讓陶瓷粉體表面帶電的方法

陶瓷粉體表面帶電,可以“同電相斥”的原理來幫助粉體分散,特別在奈米粉體會有顯著效果。

讓陶瓷粉體表面帶電的方法,簡述如下:

1.把乾粉放入去離子水中,讓水充分潤濕粉體表面。

2.量測等電位點(可能有兩點等電位點)。

3.將酸(例:HNO3)滴入溶液中,讓pH值低於等電位點,可使粉體帶正電 。或是用鹼(例:NH4OH)滴入溶液中,讓pH值高於等電位點,可使粉體帶負電 。

以二氧化矽為例:

二氧化矽的等電位點為pH=2與pH=7~11,將酸滴入溶液中,讓pH值低於2,可使SiO2帶正電 。將鹼滴入溶液中,讓pH值高於7~11,可使SiO2帶負電 。

 

玻璃粉在升溫過程的相轉換特徵溫度介紹

玻璃粉在升溫過程的相轉換時,會有以下特徵溫度:

1.玻璃應變點 (Strain Point):玻璃從升溫開始,體積就會膨脹(線性比例)。在此溫度加熱4小時,可以將急冷所造成的應力全部釋放,大約是黏度10E14.5時的對應溫度,稱為玻璃應變點。

2.玻璃緩冷點(Annealing Point) :在此溫度加熱15分鐘,可以將急冷所造成的應力全部釋放,大約是黏度10E13時的對應溫度,稱為玻璃應變點。

3.玻璃轉換溫度(Tg) : 是指玻璃要開始由剛性轉換成黏彈性的溫度,從這個溫度開始 ,體積會有較大幅度的膨脹。在Tg點會伴隨放熱反應。

4.玻璃軟化點(Ts) : 從這個溫度開始 ,玻璃會發生變形(軟化,黏度大幅降低)。在Ts點之前通常體積已停止膨脹。

5.玻璃成核點(Tx) : 玻璃會開始成核。在Tx點會伴隨吸熱反應。部分玻璃在某些條件下不會成核。

6.玻璃結晶化(Tp) : 玻璃開始結晶,體積開始收縮。在Tp點會伴隨放熱反應。部分玻璃在某些條件下不會結晶。

以上的溫度與玻璃成分、粒徑、玻璃急冷速度等條件有關。

導熱用陶瓷材料

常用的導熱陶瓷材料分類

1、氮化物

氮化物填料主要有氮化鋁(AlN)與氮化硼(BN)等,因具有熱導率高、電絕緣性能好、耐高溫性佳等特點,被廣泛應用於絕緣導熱產品。

a、氮化鋁:導熱係數非常高,用氮化鋁填料填充矽氧樹脂,製得的材料的耐熱性、力學性能得到提高。但是氮化鋁粉吸潮易水解從而影響製品導熱率,如何挑選合適的氮化鋁粉,是必做的功課。球形氮化鋁粉也是很好的選擇,可以提供填充率。若是能搭配使用表面改質的球形氮化鋁粉,一方面降低水解問題,另一方面增加與矽膠樹脂的接觸(避免空氣層的產生),會讓導熱矽氧樹脂有相當優異的特性。

b、氮化硼:屬六方晶系的層狀結構,與石墨結構類似,具有較高的導熱率(但有方向性),較低的熱膨脹係數,優良的熱穩定性,較高的抗氧化性等。

2、氧化物

氧化物填充料主要有氧化鋁、氧化鎂、二氧化矽等,它們具有一定的導熱能力,電絕緣性能優良。氧化物填料用來作填充絕緣導熱用,比氮化物成本低相當多,但導熱能力較氮化物差。

a、氧化鋁:片狀氧化鋁的價格低,但填充量小,因此所得產品的導熱率有限。而球形氧化鋁的填充量大,在液體矽膠中其最大添加量可提升約兩倍,所得製品的熱導率高,同時價格較高,但低於氮化硼和氮化鋁的價格。透過表面改質的球形氧化鋁粉,可增加與矽膠樹脂的接觸(避免空氣層的產生),會讓導熱矽氧樹脂有相當優異的特性。

b、氧化鎂:價格低,在空氣中易吸潮,增黏性較強,不能大量填充,且耐酸性差,很容易被酸腐蝕,不宜用於酸性環境中應用。

c、二氧化矽:粒徑及均勻性很好,適合生產導熱矽脂,但其熱導率較低,不適合生產高導熱產品。

陶瓷材料對導熱率影響的因素

1、填料粒徑

填料粒徑大小對導熱率有很大的影響。導熱填充料粒徑越大,導熱性能越好。

2、填充料形狀

不同形狀的填充料,與填充料在樹脂中的分布狀態及導熱網絡的形成,對整體的導熱率有重要影響。填充料主要有球形、片狀等,如果導熱填充料在材料中分散的形狀之間相互結合形成類似網狀或鏈狀的導熱網絡,那麼該填充料即是首選。目前球形粉是大家認為較好的選擇。

3、填充料表面改質

填充料的表面改質對於減少填充料和基體界面聲子散射,降低界面間熱阻,以提高導熱率。陶瓷粉體和有機樹脂基體界面間相容性很差,陶瓷粉體在基體中很容易聚集成團,難以有效分散。此外,由於陶瓷粉體與有機樹脂的表面張力差異,使得粒子表面很難被樹脂潤濕,導致二者界面處存在空隙,使複合材料的界面熱阻提高。故必須對導熱粒子進行表面改質,以改善二者的界面結合情況。填充料表面潤濕程度會影響填充料的分散狀態、填充料與基體的黏結程度、基體與填料界面的熱障大小,尤其是奈米填料,如不能有效對其表面進行改質,則很難將其以奈米尺寸分散至基體中。

4、填充料添加量

在較低填充料用量下,採用高熱導率與低熱導率填充料對高分子材料的導熱率影響甚微,主要原因為填料用量過少,其完全被基體包裹,熱阻較大,熱導率主要取決於基體樹脂的導熱率,所以只有填充料量達到一定程度後才對材料的導熱率產生影響。其原因主要是當導熱填充料的填充量很小時,導熱填充料之間不能形成真正的接觸和相互作用,對導熱性能的提高幾乎沒有作用。只有導熱填充料的填充量達到某一臨界值時,導熱填充料之間才有相互作用,體系中才能形成類似網狀或鏈狀的導熱網絡,從而提高其導熱係數。

5、不同填充料的混搭方式

填充料的混搭方式主要有不同填充料材料的混合、不同粒徑的混合、不同形狀的混合。

a、不同的導熱材料進行混搭,可以做出相當寬廣的導熱係數產品。

b、不同粒徑的粒子混合搭配及不同填充料混合使用,比單一填料更能提高材料的熱導率,這是由於大小粒子混雜填充可使不同粒徑粒子間形成較密集堆積,相互接觸機率增大,可有較高填充量。多種粒徑導熱填充料混合填充時,對提高導熱性和降低黏度有明顯影響。當粒徑分布適當時,可同時得到最高導熱率和最低黏度。以球形氧化鋁為例,微米級與奈米級的混搭,展現的導熱特性優異,只是奈米球形氧化鋁得生產門檻極高,能提供的廠商很少。

c、將不同形狀的粒子混搭,若可讓填充料間相互接觸機率增大,形成較多的導熱通路,這樣會比單一形狀的粒子更能提高導熱性能。

水泥的水化反應簡介

水泥的水化反應是決定強度的關鍵。主要水化反應如下:

(1)矽酸三鈣(Ca3SiO5)的水化反應 :

2Ca3SiO5+6H2O→3CaO‧2SiO2‧3H2O+3Ca(OH)2,放熱反應。

(2)矽酸二鈣(Ca2SiO4)的水化反應 :

2Ca2SiO4+4H2O→3CaO‧2SiO2‧3H2O+Ca(OH)2 ,放熱反應。

(3)鋁酸三鈣(Ca3Al2O6)的水化反應(與熟石膏反應) :

Ca3Al2O6+3(CaSO4‧2H2O)+26H2O→Ca6Al2(SO4)3(OH)12‧26H2O

Ca3Al2O6+Ca6Al2(SO4)3(OH)12‧26H2O+4H2O→

3(3CaO‧Al2O3 ‧CaSO4 ‧12H2O)

 

其中,Ca6Al2(SO4)3(OH)12‧26H2O(3CaO‧A12O3‧3CaSO4‧32H2O)

是鈣礬石(Ettringite) 。

3CaO‧Al2O3‧CaSO4‧12H2O是單硫鋁酸鈣(Monosulfate)。

(4)鋁鐵酸四鈣(Ca4Al2Fe2O8) 的水化反應 :

3(Ca4Al2Fe2O8)+12(CaSO4‧2H2O)+110H2O→4[Ca(A,F)S3H32]+2(A,F)H3

3(Ca4Al2Fe2O8)+2[Ca(A,F)S3H32]+14H→6[C4(A,F)SH12]+2(A,F)H3

 

氧化釔粉(Y2O3)簡介

氧化釔不溶於水和鹼,溶於酸,外觀為白色結晶性粉末(晶體結構屬立方晶系),擁有非常好的化學穩定性及真空下低揮發性與高耐熱/耐腐蝕/高介電/透明(紅外線)等優點,是常見的稀土材料之一。

常用於 : 釔安定氧化鋯粉合成/助燒結劑/YAG螢光粉合成/透光陶瓷等用途 。

氧化釔的熔點約在2690°C,常溫燒結溫度約在1700~1800°C。若要做成透光陶瓷,最好是採熱壓燒結。

氧化釔密度約5.01 g/cm3 ,容易吸收二氧化碳和水而變成碳酸鹽類,所以保存需特別注意。

被動元件燒結用氧化鋁粉

無論是電容或是高頻電感,氧化鋁是便宜又易取得的添加材料。在被動元件中添加氧化鋁有以下好處 :

1.增加強度 : 以BT(鈦鋇類)為主的MLCC(電容),或是以玻璃為主的高頻電感,堆疊層數越高,元件強度越低,有時會在SMD封裝時斷裂。這時候添加氧化鋁,可以增加元件整體強度。

2.端電極Dipping製程良率提升 : 對高頻電感來說,添加氧化鋁可以讓每個切割面平整,並減少玻璃在高溫流動的狀況,讓後續的端電極Dipping製程良率提升。

3.增加絕緣阻抗與耐壓特性。

4.降低成本:氧化鋁價格比BT或玻璃來說,都來得便宜且易取得,添加氧化鋁可以讓整體元件成本下降。

如何選用被動元件用氧化鋁呢?以下是要點:

a.粒徑 : 0201/0402/0603….,不同尺寸元件,應選用合適粒徑的氧化鋁粉。

b.分散性 : 氧化鋁粉的分散一直是生產被動元件元件很重要的技術,要讓氧化鋁粉的分散好,一般常見的是添加分散劑,若能使用已做好分散處理的粉體,可以更事半功倍。

c.燒結緻密性 : 純氧化鋁的燒結溫度高達1700℃,即使粒徑細到奈米級,可以降低燒結溫度,要燒結緻密還是相當費功夫的事情,所以通常添加氧化鋁還得添加助燒結劑。但是若添加到含鹼金屬的助燒結劑,對元件絕緣特性會有劣化的壞處。因此挑選到添加好適當燒結助劑的氧化鋁,對生產被動元件元件是相當關鍵的製程。

陶瓷粉體粒徑的各種表示方式

陶瓷粉體粒徑表示方式,常見的有以下幾種:

1.平均粒徑(average particle size) : 粉體顆粒粒徑的數值平均值。

2.中心粒徑(mean particle size或是median particle size) : 粉體顆粒粒徑的數值中位數(簡稱D50),代表有一半的粉體粒徑大於此數值,而D10代表有90%的粉體粒徑大於此數值,D90代表有10%的粉體粒徑大於此數值(或是有90%的粉體粒徑小於此數值)。D100也稱作最大粒徑。

3.晶粒粒徑(crystal size) : 粉體的晶粒大小。又稱一次粒徑。

4.單顆粉體粒徑(single particle size) : 單離粉體的大小(非凝團大小)。又稱二次粒徑。

5.造粒粉粒徑(granulate size) : 造粒粉體的大小(凝團大小)。

平均粒徑與中心粒徑大都以光學散射式的粒徑測試儀做量測,用此方式測試通常是將粉體放入溶劑中,進行分散處理後再測試,這方式可以順便得到粒徑分佈曲線。無論是平均粒徑與中心粒徑,量測到的都是陶瓷顆粒(或是凝團)的粒徑,並非單離粉體的粒徑。若要得到單離粉體的粒徑,在粉體放入溶劑中的分散要特別做好,常要另外添加分散劑或是用超音波震散。奈米陶瓷粉體要得到單離粉體的粒徑,比粗粒粉體來的困難。

晶粒粒徑與單顆粉體粒徑常以SEM或是TEM觀測並量測。

造粒粉粒徑(未燒結)通常也是以SEM或是TEM觀測並量測,無法使用光學散射式的粒徑測試儀做量測。

以上為多數人使用的說法,並非標準。建議與粉體廠商討論,確認雙方的認知一致比較恰當 。

二氧化鈦(TiO2)結晶相介紹

二氧化鈦為n型半導體,基本分子結構為閃鋅晶格,以鈦原子為中心,外接6個氧原子,形成配位數為6的八面體結構。

二氧化鈦有四個結晶型態,板鈦礦(brookline)、銳鈦礦(anatase)、金紅石(rutile)與TiO2-B(Bronze),其中銳鈦礦與金紅石最被工業界廣泛使用。

以下是結晶型態的介紹:

(1)板鈦礦(brookline) : 為斜方晶相,是二氧化鈦最低溫的相,是銳鈦礦結晶過程前的過渡相。

(2)銳鈦礦(anatase) : 為四方晶相,是二氧化鈦低溫相,使用在光觸媒應用的晶型。密度3.89g/cm3,能隙為3.2eV。加熱到600℃以上,會轉變為金紅石(rutile)相。具有吸收紫外光功能。

(3)金紅石(rutile) :為四方晶相,是二氧化鈦高溫相,也是最穩定的相。使用在塗料顯白、靶材等應用的晶型。密度4.25g/cm3,能隙為3.0eV。具有吸收紫外光功能。

(4)TiO2-B(Bronze) : 是在1980年Marchand團隊用離子交換法合成一個新的二氧化鈦結晶相 ,密度3.73g/cm3。因為具有較銳鈦礦與金紅石開放的結構,有利於鋰離子傳遞,是常見用於鋰離子的電極材料選擇之一。

 

將二氧化碳變成陶瓷材料的世界工廠即將落成

冰島世界最大碳捕集與封存(Carbon capture and storage,CCS)工廠即將落成,每年預計可把4,000 噸二氧化碳轉變成碳酸鹽類的陶瓷材料。

主要製程說明如下:

1.捕抓空氣中的氣態二氧化碳。

2.將氣態二氧化碳壓縮成液態,以方便儲存運送。不轉換成碳酸鹽類陶瓷材料的液態二氧化碳,

在工業上也可以有不少應用。

3.將液態二氧化碳與水混合,再注入地表,可形成碳酸鹽陶瓷材料。這樣一來可以封存二氧化碳,也可將

碳酸鹽陶瓷材料應用於工業上。

碳捕集與封存是因應氣候變遷重要的技術,只是直接從空氣捕捉碳的 CCS 技術仍然昂貴,若未來能降低成本,將會更普及化。

二氧化鈦粉常見生產方式簡介

市面上販售的二氧化鈦粉常見生產方式有兩種,簡介如下:

1.硫酸法 : 將含鈦量高的礦石,置於硫酸中,鈦與其他金屬離子會溶於硫酸溶液中,經過純化製程將非鈦離子與非鈦硫

酸鹽去除後,可獲得高純度的鈦離子溶液。再經過沉澱製程,取得二氧化鈦的前驅物,再利用煅燒與研磨製程,即可

製成二氧化鈦粉末。

2.氯化法:將含鈦量高的礦石,與氯氣進行還原反應,可產生四氯化鈦與其他金屬氯化物,經過純化製程將雜質去除

後,可獲得高純度的四氯化鈦。再經過高溫加熱,取得二氧化鈦的前驅物,再利用煅燒與研磨製程,即可製成二

氧化鈦粉末。

一般來說,氯化法製得的二氧化鈦粉末可以有較高的純度。

固態陶瓷電池的陰極材料特性簡介

固態陶瓷電池陰極材料特性要求如下:

1.高化學穩定性,不與電解質材料反應。

2.須具備傳導離子與電子的能力。

3.有適當的孔隙率(30%~40%),可以讓氧氣擴散。

4.與電解質材料有匹配的熱膨脹特性。

5.在高氧分壓下,晶體結構需穩定。

6.符合環保要求的成分。

氧化硼析出對六方氮化硼的影響

六方氮化硼在有氧氣氛下,在1360℃以上只有輕微氧化,而氧化速率與其表面析出的氧化硼移去速率有關。

氧化硼特性如同玻璃一樣,沒有熔點,容易受潮,在204℃開始軟化,在1371℃快速蒸發,在1871℃沸騰。

六方氮化硼在有氧氣氛1649℃以上,會開始分解(固態硼與氣態氮),迅速劣化。

六方氮化硼在無氧氣氛1649℃以上,仍會穩定存在。

六方氮化硼在氮氧氣氛2760℃,仍會穩定存在。

六方氮化硼在室溫不溶於水,在沸騰的水中則會水解。

六方氮化硼可以與熔融的鐵與鎳不起反應。

如何選擇導熱球形氧化鋁

隨著電路的小型化,散熱問題變成是一個相當重要的課題。

導熱膠具有高熱穩定性、柔軟、抗老化等特性,可以填充在電子元件與與散熱元件的空隙中,以提高整體的導熱值,因此是常用的熱界面材料。

球形α氧化鋁粉具有高導熱率、絕緣性佳、價格便宜,是目前使用廣泛的導熱填充材料。

球形α氧化鋁粉可以提升導熱率的因素有以下 :

(1)球形度: 球形α氧化鋁粉的球形度越好(一般以百分比做評估,越接近100%,表示球形度越好),導熱率越高,因為熱散逸可以有較少的路徑(導熱快)。

(2)體積填充率: 體積填充率越高,導熱率越高。透過不同粒徑的搭配,是提高體積填充率的好方法。

(3)結晶項: α相氧化鋁比例越高,導熱率越高。這是因為α相氧化鋁的導熱係數是所有氧化鋁結晶相裡最高的。

(4)含水率: 含水率越低,導熱率越高。因為水分吸附在氧化鋁表面,會阻礙導熱。

(5)粒徑: 在相同填充率下,大粒徑的氧化鋁會有較高的導熱率(這是在高填充率的情況下)。低填充率下,影響不大。

(6)表面改質: 透過表面改質,以增加氧化鋁與樹脂的潤濕性,可以提高導熱率。

製氧機用鋰基分子篩簡介

鋰離子是半徑最小的金屬離子,電荷密度較高,與氮氣的鍵能比其他金屬離子高,因此在製氧機的應

用上,有更好的氮氧分離特性,可以製作效能較高的製氧機。

矽鋁比較低的分子篩,可以連接較多的鋰離子,氮氣吸附率較高,因此低矽鋁比的鋰基分子篩,是製氧機

吸附劑的好選擇。

製氧機用鋰基分子篩特性簡介如下:

1.氮氣吸附容量(cm3/g) 越高越好。

2.N2/O2選擇性越高越好。

3.抗壓強度越高越好。

4.矽鋁比越低越好。

5.其他…

臭氧產生器用介電陶瓷材料特性要求

臭氧產生器用介電陶瓷材料特性要求有:

1.需與電極的熱膨脹係數匹配.

2.具有優異的電絕緣性.

3.耐化學腐蝕性.

4.在高溫使用下有尺寸安定性.

5.阻燃性與無毒性.

6.高的熱傳導性.

7.高介電常數與低的介電損耗.

8.耐高電壓擊穿特性.

9.高融點.

10.高機械強度.

11.其他…

分析氮化鋁水解程度的量化方法

氮化鋁若受潮 ,容易與水反應成氫氧化鋁和氨氣,這就是俗稱的水解現象。因氫氧化鋁的導熱性比氮化鋁差很多,因此在導熱產業的應用,並不樂見水解的發生。

判斷氮化鋁是否水解,許多人靠聞氨氣的味道。

除此之外,以下有幾個可以量化並簡易的方式:

  1. pH值 : 若有氫氧化鋁的生成,pH值會較高。
  2. 含氧量 : 發生水解的氮化鋁,含氧量會上升。
  3. 含氮量 : 發生水解的氮化鋁,含氮量會下降。
  4. 比表面積(BET):若有氫氧化鋁的生成,BET會較高。

若要比較不同供應商的粉,需要選表面積接近的粉,數值才具意義。

陶瓷材料在環保塑封料的應用

塑封料是積體電路主要的封裝材料,而環保塑封料(Green Epoxy Molding Compound)是指其中的耐燃劑不含溴與銻成分。

環保塑封料主要的成分有 :環氧樹脂、陶瓷填充料、酚醛樹脂、不含溴與銻的耐燃劑、觸媒等。其中陶瓷填充料常見的有氧化鋁與氧化矽等。

陶瓷填充料的選擇要注意以下幾點 :

1.粉體的形狀 : 這會影響塑封料的注模特性。

2.粉體的粒徑大小與粒徑分佈 :這會影響塑封料的導熱特性、黏度、吸水率等。

3.粉體的填充率:這會影響塑封料的導熱特性、注模特性、黏度、吸水率、強度等。

4.粉體的成分與結晶相:這會影響塑封料的導熱特性、熱膨脹係數、吸水率、內應力、收縮率、可靠度等。

5.粉體的表面狀況:這會影響塑封料的導熱特性、吸水率、強度等。

陶瓷粉體單軸壓成型簡介

以下是陶瓷粉體單軸壓成型簡介

1.粉體的前處理:

1-1.最好使用煅燒過粉體,以避免燒結時產生CO2或是H2O,也可降低燒結的收縮量,

比較容易精準控制燒結體的尺寸與形狀。

1-2.煅燒後的粉體容易產生凝團,所以最好先以酒精球磨以去除凝聚體,

後續單軸壓的堆積密度才會均勻。

1-3.單軸壓前粉體需要先造粒,常用的黏結劑有PVA與PVB兩類。

添加量為3~8wt%左右(視粉體比表面積而定)。添

加完黏結劑後,要先烘乾。

2.單軸壓的條件:

2-1.第一階段壓力與時間建議值:110MPa/1分鐘。

2-2.第二階段壓力與時間建議值:220MPa/1分鐘。

透光陶瓷(透明陶瓷)在車用光學鏡頭的應用

光學鏡頭材料目前主要分為塑膠與玻璃兩種。

塑膠鏡片因曲率較不易控制,聚焦能力較差,多用於小口徑的鏡頭(如手機照相鏡頭等)。若要大口徑或是高精度聚焦需求時,玻璃鏡片會是較好的選擇。

另外,玻璃不易變形、耐高溫、抗濕,因此在車用的光學鏡頭上有較好的優勢。

因為玻璃折射率比塑膠來得大,可以讓更多光源進入,並可以有比較小的體積、更高的亮度與影像解析度、較小的光學像差等優點,若應用在先進駕駛輔助系統及自駕車上,會更具有安全性。

而透光陶瓷具有以上玻璃所有優點,並且折射率可以變化,抗刮性來的較高,也適合用在高聚焦與高熱的車用上。

 

 

粉體吸油量測試簡介

粉體吸油量測試可參考ISO787-5的規範,簡述如下:

1.將適量的待測粉體放入乾淨的玻璃培養皿中。吸油量小的粉體,測試所需的粉體量要比吸油量大的多,因為這樣可以降低誤差。(參考值 :吸油量乘上待測粉體重量=100~300)

2.把油以微量滴管滴入粉體中,用玻璃刮勺將粉體與油均勻混合。油可以是DOP(鄰苯二甲酸二辛酯)或是矽油等,需注意油的酸價,因為酸價對吸油量影響很大。

3.重複步驟2,直到粉體全部凝團成一顆球體。也可以量測黏度,到黏度開始下降點,即停止油的滴入。

4.將已滴入的油體積除上粉體重量就可以得到吸油量(ml/100g)。

環境溫溼度也會影響吸油量量測。

 

運用陶瓷材料提升耐擊穿電壓特性

耐擊穿電壓是指外加電壓在絕緣體材料上,讓絕緣體變成導體的現象 ,這現象有可能只是瞬間存在(不是永久),例如瞬間放電。

這要求因安全意識提升,各國法規要求越來越高。這在LED/5G/電動車應用都是必須被量測的特性。

而陶瓷與其他絕緣材料相比,是提升擊穿電壓最好的選擇。將陶瓷直接塗覆在材料上,或是將陶瓷製成絕緣墊,都是目前增加擊穿電壓常見的方式。

用來提升耐擊穿電壓的陶瓷材料的選擇,需注意以下幾點:

1.金屬雜質越少越好。

2.導熱值越高越好。

3.氮化鋁粉需注意氮化程度與碳的殘留量。

4.奈米球形氧化鋁粉需注意鋁的氧化程度。

 

玻璃粉熱差分析(DTA)注意事項

玻璃粉是屬於亞穩態物質,在進行DTA熱差分析時需注意以下事項 :

1.需選擇避免與玻璃反應的坩堝 。

2.玻璃粉的熱處理過程(例 :烘乾)必須掌握,因為這些會改變Tg點等特徵溫度。

3.玻璃的前處理(例:球磨條件、球磨介質等)必須掌握,因為這些會改變Tg點等特徵溫度。

4.玻璃粉粒徑的改變會影響Tg點等特徵溫度。

5.測試的升溫速率會影響Tg點等特徵溫度。平衡條件的Tg點等特徵溫度,可以用不同的升溫速率外推方式求得。

6.測試的氣氛(例:水蒸氣)會影響Tg點等特徵溫度。

7.相同樣品測第二次的曲線可能會與第一次結果不同,這次因為第一次測試相當是經過一次熱處理,第一次測試後的樣品水分率、應力等特性與測試前不同。

石灰石與石灰簡介

石灰石與石灰不同,而石灰又可分成生石灰與熟石灰。簡述如下:

1.石灰石是碳酸鈣(CaCO3)。

2.生石灰是氧化鈣(CaO),是將石灰石煅燒後所得到的產物,常拿來做乾燥劑。但是當生石灰吸水後,會生成熟石灰並放出大量的熱,使用時需特別注意 。

3.熟石灰是氫氧化鈣(Ca(OH)2),是生石灰吸水後所得到的產物。因熟石灰帶有鹼性,使用時需格外注意。若將熟石灰加熱到510℃以上,可轉換回生石灰。

陶瓷粉體表面處理後的檢測方式簡介

陶瓷粉體表面處理後的檢測方式有以下幾種:

(1)NMR光譜 : 這是測試表面處理好壞最直接的方法之一。可直接確認要接的元素鍵結是否存在,並可進行半定量化。

(2)FTIR光譜 : 這是測試表面處理好壞最直接的方法之一。可直接確認要接的元素鍵結是否存在,並可進行半定量化。

(3)XPS : 這是測試表面處理好壞最直接的方法之一。可直接確認表面處理劑的元素是否存在,並可進行半定量化。

(4)Zeta電位 :這是量測陶瓷粉體表面處理後的電荷狀況。例如 :陶瓷粉體在水溶液的分散程度,可以從Zeta電位的變化做判斷。

(5)UV吸收度:部分表面處理劑在水解後有UV吸收的特性,因此可以藉由UV吸收度的變化,去推算表面處理劑是否有鍵結到陶瓷粉體表面。例 :ATPES (3-Aminopropyl triethoxysilane)

(6)酸鹼滴定法:可以用來測定表面OH的數量。OH數量越多,代表親水性較好。

(7)粒度分佈:可以測試分散表面處理後的陶瓷粉體,在漿料中的分散程度好壞。一般來說,粒徑與分布越接近一次粒徑,分散越好。

(8)沈降狀況觀察:可以觀察抗沉降表面處理後的陶瓷粉體,在漿料中的沈降時間與高度,及沉降後搖晃,凝聚體是否可以再次被分散。一般來說,越慢沉降、沈降高度越小、凝聚體可再次被分散,代表抗沉降表面處理做的越好。

(9)漿料澄清狀況觀察:可以觀察親水表面處理後的陶瓷粉體,在漿料中的澄清狀況。一般來說,漿料越澄清(透明)(在粉體無沈澱狀況下),代表粒徑越小,親水處理做的越好。若是粉體是做抗水解處理,漿料也是澄清(透明),但粉體會明顯與漿料分離,這代表抗水解處理做得好。

(10)接觸角:可以觀察親樹脂表面處理後的陶瓷粉體,與樹脂的親和能力。一般來說,樹脂與陶瓷粉體接觸角越小,代表親和能力越好。

(11)吸油量 :從吸油量也可以評估陶瓷粉體的表面狀況。

(12)pH值:可以用來測定表面處理前後OH基的狀況。

 

 

如何看懂稀土材料的規格

目前發現的稀土礦約有幾百種,具有工業價值的稀土礦只有幾十種。

常被開採的主要有以下幾種 : 氟碳鈰礦、獨居石礦(磷鈰鑭礦)、磷釔礦等。其中氟碳鈰礦與獨居石礦以輕稀土含量高,磷釔礦的重稀土與釔含量高。

天然稀土礦中稀土氧化物含量,是被當成具不具有開採價值的指標。若含量太低,代表開採出來的稀土產品價值低於開採成本,也就是表示不值得開採的意味。這指標就是TREO(Total Rare Earth Oxides),這也被用來代表提煉純化後的稀土產品規格。

稀土礦開採完後,須經過提純與精制,才能被工業所使用。提純與精制的步驟,簡述於下:

1.稀土原礦……>粉碎….>選礦(浮選/ 重選/磁選等)……>稀土精礦(難溶於水的碳酸鹽/氟化物/磷酸鹽/氧化物/矽酸鹽等)

2.稀土精礦……>分解(酸法/鹼法/氯化)……>混合稀土化合物(混合稀土氯化物等)

3.混合稀土化合物…….>濕法分離(分級結晶/分級沈澱/氧化還原/離子交換/溶劑萃取)……>稀土元素化合物

稀土元素是週期表原子序57~7115種鑭系元素,以及與鑭系元素特性相近的Sc和釔,共17個元素.17個元素因性質相近,多數稀土離子半徑居於相鄰兩元素之間,在水溶液中都是穩定的三價態。稀土離子與水的親和力大,因受水合物的保護,其化學性質非常相似,分離提純是相當困難的技術,各家廠商都有know-how,這也是決定稀土材料產品特性的關鍵製程。

由於稀土氧化物分離不易,為了瞭解各種稀土氧化物的含量,因此又有了REO的指標(Rare Earth Oxides)。REO是指單一稀土氧化物的含量,而TREO代表的是全部稀土氧化物的含量.稀土化合物常見規格的表示是 : REO/TREO。舉例來說 : CeO2/TREO=99.9%,代表的是CeO2佔全部稀土氧化物含量的99.9%。

稀土氧化物相較其他氧化物(稀土硝酸鹽/稀土磷酸鹽/稀土硫酸鹽等),是相對穩定得多。

稀土硝酸鹽/稀土磷酸鹽/稀土硫酸鹽多帶有結晶水。

稀土硝酸鹽經過高溫很容易轉變成稀土氧化物。

不論是稀土硝酸鹽/稀土磷酸鹽/稀土硫酸鹽,材料含量也還會以TREOREO(氧化物)方式表示,不過有些還會另外標註純度,而純度往往與REO/TREO相近。

淺談導熱陶瓷的熱傳導機制

固態材料的熱量是靠自由電子運動與晶格振動所傳導。而晶格振動能量的量子化稱之為聲子。

k=ke+kp

其中,k :固態材料的熱傳導係數,ke :自由電子的熱傳導係數,kp :聲子的熱傳導係數。

在導熱陶瓷中,自由電子的熱傳導貢獻可以忽略,因此聲子的熱傳導是主要的因子。

影響導熱陶瓷的聲子的熱傳導特性有以下幾點:

(1)結晶性 :結晶性高,非諧和的振動與聲子界面散射會較少,導熱能力較好。而單晶導熱比多晶來的好 。

(2)晶粒大小 :晶粒越大,聲子界面散射會較少,導熱能力較好。

(3)粉體的大小 :一般來說粉體越大,聲子界面散射會較少,導熱能力較好。

(4)粉體表面平滑度 :粉體表面越平滑,聲子平均自由徑較短,導熱能力較好。

(5)緻密度 :陶瓷緻密度越高,代表孔隙較少(空氣導熱性差),導熱能力較好。

(6) 陶瓷的種類:陶瓷材料種類不同,導熱能力也不同。

(7)晶型 :同種類材料中,密度較高的晶型 ,一般來說有較好的導熱能力。具有異方性晶形,導熱係數有會有異方性。

(8)對樹脂的親和力 :對樹脂與陶瓷複合材料來說,樹脂與陶瓷的親和力越好,導熱能力越好。

(9)雜質的影響:視雜質種類與含量而定。

(10)導熱網絡的完整性。

 

陶瓷在5G通訊基地台RF IC封裝導熱的應用

5G通訊基地台用的RF模組晶片目前多以Si CMOS和GaAs為主,低功耗的GaN也逐漸被使用。但無論使用哪種晶片,因處理器運算能力提升所造成的功耗增加,讓晶片散熱設計變得格外重要。

過去IC封裝多採用QFN等塑封料技術,雖然塑封料可填充SiO2/Al2O3等陶瓷材料來提升塑膠的導熱,但導熱值仍嫌不足。最近RF IC封裝開始採用WLCSP或SiP技術,希望藉由縮小封裝體積,來降低導熱路徑,以提高散熱效率。

5G基地台依功率大小可分成以下幾種:

1.家庭基站 (Femto Site):家庭基站功率約在100mW以下,是功率最小和覆蓋面積最小的基地台,多被家庭使用,是裝置在室內的基地台。

2.皮基站(Pico Site):皮基站功率約在500mW以下,是用來補強建築物內部的訊號,為裝置在室內的基地台。

3.微基站(Micro Site)::微基站功率約在10W以下,是用來補強宏基站的訊號,多裝置在人口密集區的戶外。

4.宏基站(Macro Site)::宏基站功率在10W以上,是主要發射訊號的基地台,多裝置在空曠的戶外。

如上述,陶瓷材料的填充可以有效提高RF IC封裝材散熱效率。而陶瓷材料的選擇要點是,依功率與基地台種類,挑選合適的成分、粒徑、形狀等。

 

二氧化矽粉結晶相介紹

二氧化矽(SiO2)有32種同素異構物,常見有以下幾種:

1.α-石英(α-Quartz) : 又稱低溫型石英,這是室溫最常見的結晶結構,為三方結晶相。

2.β-石英(β-Quartz) : 又稱高溫型石英,這是α-石英高溫結晶結構(在1大氣壓/573℃,α-石英會轉變成β-石英,此相變是可逆的),為六方結晶相。

3.α-鱗石英(α-Tridymite) : 又稱低溫型鱗石英,可以由中溫型鱗石英降溫時獲得(在1大氣壓/105℃,為單斜結晶相。

4.β-鱗石英(β-Tridymite) : 又稱中溫型鱗石英,可以由高溫型鱗石英降溫時(在1大氣壓/160℃獲得。

5.β2-鱗石英(β2-Tridymite) : 又稱高溫型鱗石英,可以由β-石英升溫時獲得(在1大氣壓/867℃,β-石英會轉變成β2-鱗石英,此相變是可逆的),為六方結晶相。

6.α-白矽石(α-Cristobalite) : 又稱低溫型白矽石或是α-方石英,可以由高溫型白矽石降溫時(在1大氣壓/200℃~270℃)獲得,為正方結晶相。

7.β-白矽石(β-Cristobalite) : 又稱高溫型白矽石或是β-方石英,可以由高溫型鱗石英升溫時(在1大氣壓/1470℃)獲得,為等軸結晶相。

8.柯石英(Coesite) : 在隕石中發現,為單斜結晶相。

9.超石英(Stishovite) : 在隕石中發現,為正方結晶相。

10.非晶相。

陶瓷材料在石塑地板的應用

塑膠地板有易吸水變形、不耐磨、不耐酸鹼腐蝕、導熱性不佳等缺點,而在塑膠地板中添加陶瓷材料可改善這些問題,並可提高耐燃特性,這種複合材料地板稱之為石塑地板。

陶瓷材料在石塑地板可應用在以下幾個部分:

1.耐磨層 :常添加氧化矽粉、氧化鋁粉等陶瓷粉,因為要呈現透明,需要奈米粒徑的粉末。

2.基板層 :常添加大理石粉、高嶺土粉等,微米粒徑的粉末即可。

水玻璃在水泥防水的應用

水泥的裂痕會造成漏水問題,打矽利康只能在表面做防護層,而且會有裂化問題。使用水玻璃溶液(需搭配凝固劑),可以補滿內部所有裂縫,而且不會有樹脂劣化問題,是較長久的防水對策。

水玻璃防水原理,是先將水玻璃溶液填滿細縫,再與凝固劑(可以是磷酸或是二氧化碳等)反應形成凝膠,固化後再與水泥部分成分產生鍵結,構成強而堅固的結構。

多孔陶瓷在骨支架應用的要求

多孔陶瓷在骨支架應用的特性要求,有以下幾點:

1.成分選擇 :磷酸鈣鹽類是目前骨支架的主流成分,它與天然骨骼成分及晶體構造較為相近。

2.穩定性與無毒性 : 需在體液環境下有高度穩定性與無毒性。

3.生物相容性 : 與天然骨相容,無排斥現象。

4.生物活性 :可與天然骨直接結合,並透過骨傳導,生成新骨。

5.機械特性 :需要具備適合的機械強度與抗壓強度。

6.孔隙率 :需要具備適合的孔隙率。

7.吸收率 :吸收率需與新股成長旅配合。

8.孔洞大小 與分佈: 需要具備適合的孔洞大小與分佈,讓新血管、新骨、纖維細胞等生長。

如何選用陶瓷加熱器材料

以下是陶瓷加熱器材料的選用要點:

(1)高熱導係數的陶瓷材料 : 高的熱導係數代表可以在比較短的時間,到達設定溫度,讓升溫段的溫控更精準 。

(2)適當的導線材料與佈局 : 依據瓦數與使用電壓選擇合適的導線材料,再依據導線材料的電阻率與電阻溫度係數去佈局線路。適當的導線材料選擇與佈局,可以有較均勻的表面溫度分佈 ,讓不同位置的溫度均勻一致。

(3)晶粒小且均勻的陶瓷材料 : 陶瓷材料的晶粒小且均勻,可以讓加熱器有較好的強度,不易破裂,且溫度均勻性會較好。

(4)燒結緻密且孔隙少的陶瓷材料 : 陶瓷材料的燒結緻密且孔隙少,代表加熱器有較低的漏電流,可以耐較高的電壓。

(5)低熱膨脹係數的陶瓷材料 : 低熱膨脹係數可以減少陶瓷材料因熱震造成的損壞,有較長的使用壽命 。

陶瓷壓餅製程裂片的對策

用陶瓷造粒粉直接粉壓成型,是投資門檻相當低且簡易的製程。但是裂片是粉壓工廠漿料的相當頭痛的問題,以下簡述裂片的對策:

1.慎選造粒粉的漿料成分:造粒粉多由漿料再經噴霧乾燥而來,漿料的配方需避免使用會腐蝕模具的溶劑。若無法避免,則應在噴霧乾燥時,讓溶劑揮發乾淨。若溶劑破壞模具表面氧化層而造成生鏽,有可能會造成裂片。

2.選擇適當的造粒粉黏結劑比例:造粒粉的黏結劑過少,粉體顆粒間會因黏接強度不夠而在脫模時發生裂片。黏結劑的比例,與要成型的厚度有相當密切的關係。厚度越厚,代表脫模時要與模具的摩擦越大,因此厚的成型添加的黏結劑,可以比薄的來的多一些。但是黏結劑比例多,代表後續去除黏結劑的時間也越多,燒結收縮率也較大,這意味著燒結收縮的不均勻性風險越大。所以如何調整合適的黏結劑比例,粉體廠商需配合客戶調整。

3.選擇適當的造粒粉黏結劑成分:造粒粉的黏結劑成分,對粉體顆粒間的黏接力要大於對模具的黏接力,才能避免在脫模時發生裂片。這部分也可以透過在模具上擦脫膜劑來克服。另外,黏結劑可選擇熱融型的種類,再施以壓力時加溫,讓黏結劑有高黏力去粘結粉體,當壓力釋放時同時降溫,讓脫模時黏著劑黏度降低,以避免黏著劑黏住模具而裂片。

4.模具的適度保養: 壓餅的治具常用不鏽鋼材質,陶瓷粉體的硬度往往比不鏽鋼來得大,所以常造成模具表面氧化層破壞而造成生鏽。若沒有及時進行磨光處理,隨著生鏽的嚴重,也會造成裂片。模具的保養,應使用專用保養油,不要使用會破壞模具表面層的溶劑。

5.壓餅機上下模具的水平度須時常校正: 當上下模具的水平度不好時,會讓模具變形,在壓完餅後脫模時,餅會不斷碰撞模具而造成裂片。因此當上下模具的水平度不好,應馬上進行水平校正調整。若是模具已變形,需更換新模具。

6.造粒粉製造與保存環境的控制:造粒粉表面已有黏結劑,環境的溫濕度會改變黏結劑的黏著力,所以從生產到儲放都應該特別留意,以確保品質。

添加陶瓷粉對環氧塑封料的影響

添加陶瓷粉對環氧塑封料的影響有以下幾點:

1.介電常數 :添加陶瓷粉會增加環氧塑封料的介電常數,但塑封料一般希望介電常數低一點,因此添加在塑封料的陶瓷材料需要選低介電常數的粉體。

2.介電損耗 :添加陶瓷粉會降低環氧塑封料的介電損耗,越高頻越明顯。

3.吸水率 :環氧塑封料的防水性會影響元件的電氣特性,添加的陶瓷粉體需具有低吸水性。

4.體積電阻率 :陶瓷粉的金屬離子含量,會降低環氧塑封料的電阻率。

5.熱膨脹係數:添加的陶瓷粉種類,會影響環氧塑封料整體的熱膨脹係數。

6.熱導率:添加陶瓷粉會提高環氧塑封料整體的熱導率。

7.阻燃性:添加陶瓷粉會提高環氧塑封料整體的阻燃性。

8.流動性:添加陶瓷粉會影響環氧塑封料整體的流動性。

固態反應法合成鈦酸鋇用二氧化鈦粉介紹

鈦酸鋇是製作電容(MLCC)主要的原料,目前主要是以碳酸鋇跟二氧化鈦粉 ,以固態反應法合成。而鈦酸鋇粉的特性,主要由二氧化鈦粉決定 。

目前市面上用來合成鈦酸鋇粉的二氧化鈦,主要是由氯化法合成而來 。以下是二氧化鈦粉的選擇要點:

1.純度 : 一般來說純度要在99.9%為佳。

2.粒徑:鈦酸鋇的粒徑由起始的二氧化鈦粉徑決定,目前300nm是主流粒徑。

3.氯的含量 : 需被控制在某個含量以下。

4.結晶相 :以金紅石結晶相較佳。

5.雜質的控制 :金屬離子的含量要控制。

6.粒徑分佈 :越窄越好。

7.粒體分散性 :凝團越少越好。

8.粉體表面吸水率 :越低越好。

合成的鈦酸鋇粉時,需注意Ba/Ti(0.997較佳)比例的控制,dopant材料(Ca,Sr,Zr,Ba,Ti)選擇與比例,合成的晶相要以正方為主等,並應避免硬凝團的產生。此外還要注意合成時的氣氛控制,避免四價Ti離子還原成三價Ti離子。研磨時也要避免破壞到鈦酸鋇的結晶性與c/a ratio ,以免影響到介電常數。

氮化鋁合成與燒結用石墨爐使用注意事項

因石墨在4000K時仍保持很低的蒸氣壓,因此是氮化鋁合成與燒結常使用的高溫爐種類。以下是使用注意事項:

(1)石墨最大的問題就是容易與氧化物反應,因此在石墨爐中,應避免直接接觸氧化物坩堝或耐火磚等。

(2)因石墨會與氧氣反應成一氧化碳,故使用石墨高溫爐時,需在惰性氣體或是真空下,以保護石墨避免氧化。

(3)若使用惰性氣體,氣體需要非常乾燥,不然水氣會與石墨還原成氫氣並產生一氧化碳。另需注意電壓不要太大,以免產生電漿。

(4)也應避免使用混用氫氣氣氛,因為氫氣會與石墨反應產生甲烷。

(5)在合成與燒結氮化鋁時,會使用氮氣氣氛,氮氣需要非常乾燥,不然會產生有毒的HCN。

 

 

氧化鋁高溫共燒陶瓷(HTCC)介紹

多晶片模組主要是以多層陶瓷基板與鎢或鉬電極共燒製得,其中基板多為92%或是96%或是99%氧化鋁,電極主要是鎢或是鉬。為避免鎢或是鉬產生氧化,需要在氫或是無氧氣氛下燒結。

氧化鋁高溫共燒陶瓷基板須符合以下要求 :

1.高熱傳導 :基板需具有低孔隙率與高緻密性。

2.高機械強度 :燒結後的氧化鋁晶粒越小越均一均好。

3.高絕緣阻抗 :氧化鋁中的雜質含量與種類需要被控制。另外,鎢或鉬電極膏印刷在氧化鋁生胚

的材料與製程需謹慎選擇並管控。

4.好的基板平整度 :氧化鋁生胚收縮異方性越小越好,並須與鎢或鉬電極匹配。

 

高功率半導體IC封裝用陶瓷填充料

高功率的半導體IC常用環氧樹脂進行封裝,但是因為導熱性差,會添加陶瓷粉體以提高絕緣導熱性 。

半導體封裝用陶瓷填充料需具備以下要求 :

1.材料種類的選擇 :常見的有二氧化矽、氧化鋁、氮化鋁等,可依據所需導熱的瓦數、絕緣性等來挑選合適的材料。材料需符合耐燃要求。

2.形狀 :球形度越好,流動性越好。

3.粒徑大小與分佈 : 粒徑大小與分佈會影響填充率,需選擇合適的粒徑大小與分佈。

4.粉體表面特性 :需進行親樹脂表面處理,以達到較高的導熱特性。

5.低吸水率 :吸水率太高會使樹脂在加熱乾燥過程,產生發泡現象 。

6.游離的金屬雜質含量 :會游離的金屬雜質會影響絕緣性。

7.符合ROHS等環保規範 。

降低粉體吸水率的方法

粉體表面吸水,不僅會讓粉體凝團,不易分散外,還會讓粉體重量失真 ,導致配比誤差,若是添加在樹膠製品中,還會導致發泡問題,因此降低粉體吸水率對生產製程是相當重要的。

降低粉體吸水率的方法有以下:

1.粉體表面緻密化 : 粉體表面緻密比多孔性來得不易吸水。

2.小的比表面積 :比表面積小吸水率較低。

3.表面處理 :粉體表面做抗水解處理可以減少吸水現象。

4.粉體球型化 :球形的粉體比不規則粉體的吸水率低。

5.粉體金屬未飽和鍵鈍化:粉體吸水是因為金屬未飽和鍵吸附OH基所造成,讓金屬未飽和鍵鈍化可以降低吸水率。

6.選擇乾法製作的粉體:乾法(例:熔融法)製作的粉體吸水率比濕法(例:化學法)製作的粉體來得低。

7.烘乾作業:在下製程前,將粉體以超過100度C的溫度烘乾,可以減少粉體的吸水率。

8.密封保存 :粉體以密封方式封裝,隔絕空氣的水分,可以減少粉體的吸水率。

9.保存與製造環境的濕度控制 :讓粉體在低溼度環境下製造與保存  ,可以減少粉體的吸水率。

10.採用低透氣低透水的包裝袋:粉體以低透氣低透水的包裝袋包裝,隔絕空氣的水分,可以減少粉體的吸水率。

 

陶瓷與金屬基硬銲製程簡介

陶瓷與金屬基硬銲製程簡介如下 :

1.直接硬銲 :陶瓷與金屬基硬銲直接以硬銲合金料做焊接,製程較間接硬銲簡單,但是硬銲合金

料需對陶瓷表面有較大的潤濕性。

2.間接硬銲 :陶瓷先燒結一層金屬後,再與金屬基以硬銲合金料做焊接。

不管是直接硬銲或是間接硬銲,都必須在無氧環境下進行,以避免金屬氧化。

陶瓷材料在矽基負極材料的應用

石墨是目前主流的鋰電池負極材料,而矽的理論電容值(4200mAh/g,Li22Si5)是石墨(372mAh/g)的十倍,因此逐漸取代石墨成為電動車的鋰電池負極材料。

但是微米矽粉在充放電過程的體積變化太大(323~413%) ,主要體積變化的原因是 :當充電時,鋰離子嵌入矽時,會產生合金化反應,因Li-Si合金的密度比矽小,因此造成體積膨脹。當放電時,鋰離子離開矽,造成體積收縮。

Li-Si合金種類有Li12Si7、Li7Si3、Li12Si4、Li22Si5等。當產生Li15Si4時會產生337%體積膨脹,當產生Li22Si5時會產生413%體積膨脹。而這體積變化會讓矽結構碎裂、阻絕極片的電荷連結,造成電池的電容量損失,降低電池循環壽命。

添加陶瓷材料在微米矽粉中,可以降低矽體積變化對極片的影響。常見的陶瓷材料有 : SiO、SiO2、TiO2等 。

 

分子篩在製氧機的應用

製氧機的原理是將空氣中的氮氣與氧氣分離,再將氧氣收集起來。

分子篩因吸收氮氣與氧氣的能力不同,可用此特性讓氧氣富集。氮氣分子大小約為4.2*3Å,氧氣分子大小約為3.8*2.8Å ,可依此選擇適當的分子篩型號。

因台灣較潮濕,空氣中常帶有水氣,因此在空氣進入製氧機時,也可以先將空氣乾燥。

若要增加分子篩吸附效率,可以透過壓力控制來提昇。

2021年度春節假期通知


本公司將於110年2月上旬因應春節假期,變更進出貨行程,詳細說明如下:

110/2/3(三):春節前最後進貨與出貨日

110/2/5(五):春節前最後一個上班日

110/2/6(六)~110/2/16(二):春節假期

110/2/17(三):春節後第一個上班日

110/2/18(四):恢復正常進出貨

造成不便之處敬請見諒,謝謝。

極光應材 生管部敬上

奈米陶瓷材料在三維光子晶體的應用

光子晶體是由具有周期性排列的不同折射率材料所組成的光學結構,可以展現不同色彩。若要應用在可見光範圍(如顯示器應用等),必須是奈米粒徑的材料。

光子晶體除了可以人造外,也有天然生成的,蛋白石就是天然的光子晶體,它的色彩繽紛並不是因為含有色素, 而是因為具有週期性的二氧化矽奈米球沉積幾何結構,使它具有光子能帶結構,隨著能隙位置不同,反射光的顏色也跟著變化。

可以應用在三維光子晶體的陶瓷材料有很多,二氧化矽最常見,氧化鋁、氧化鋯等也可以。目前這技術的困難點在於如何合成粒徑均一的陶瓷奈米球,以及如何組裝成週期性的結構,不過隨著大廠的積極投入,三維光子晶體的應用指日可待。

磷酸鹽類在修復生醫材料上的應用

人體骨骼含有許多無機磷酸鹽類,因此使用磷酸鹽類去修復生醫材料是適合的選擇之一。

使用在修復生醫材料的磷酸鹽類需要符合以下要求:

1.相近的鈣磷比(Ca/P=1.67),可形成鍵結。

2.不產生其他組織(如纖維等),避免排斥。

3.不含對人體有害的雜質(如:砷等)

磷酸鹽類有許多種類,適合應用在修復生醫材料的有:磷酸二鈣與磷酸三鈣。

109年度盤點通知


本公司將於109年12月25日(五)進行年度盤點,將停止進貨與出貨一天。

實際行程如下:

109/12/24(四):盤點前最後進貨與出貨日

109/12/25(五):暫停進出貨一天

109/12/28(ㄧ):正常進出貨

造成不便之處敬請見諒,謝謝。

極光應材 生管部敬上

光學玻璃分類簡介(依色散率)

光學玻璃依色散率可分成兩類:

1.色散率大於50 : 稱之為冕牌玻璃(Crown Glass)。主要成分為硼矽酸玻璃,折射率較低(小於1.6)。

2.色散率小於50 : 稱之為火石玻璃(Flint Glass)。主要成分為鉛玻璃,折射率較高(大於1.6)。

光學玻璃對品質的要求有:雜質含量控制、均質、無氣泡、光學特性穩定、等。

導電陶瓷粉末簡介

導電陶瓷粉末與金屬粉末相比,具有較高的耐熱溫度、不易氧化、穩定性高、易呈現透明等優點,可應用在EMI遮蔽、抗靜電、導線方面。

常見的導電陶瓷粉末有以下:

1.ITO :氧化銦錫

2.ATO :氧化錫銻

3.AZO :氧化鋁鋅

4.GTO :氧化鎢銫

5.CTO :氧化鎢錫

6.IGZO :氧化銦鎵鋅

7.TiN :氮化鈦

8.其他

陶瓷材料在光療醫學的應用

利用光療可以修復受傷細胞、讓細胞活化、促進微血管增生、刺激交感神經或是副交感神經、加速代謝、增加膠原蛋白生長、殺菌等,是很重要的醫療方式之一。

而對UV光有遮蔽效果的陶瓷材料,若能吸收紫外光,再放出可見光,就可以運用在光療的應用上。

有UV吸收功能的陶瓷材料主要是二氧化鈦與氧化鋅兩類。在二氧化鈦與氧化鋅中,參雜金屬離子,製造出不同的氧空缺,或是鋅、鈦空缺,就可以調整放出的可見光波長。

陶瓷材料應用在光療的優點是,在光照環境下,高溫的穩定性高,可以讓有更高的使用壽命。

陶瓷材料在鈣鈦礦太陽能的應用

2009年第一個鈣鈦礦太陽電池(perovskite solar cells)在日本製作出來,經過多年的研究,因高的光電轉換效率,被視為是取代矽晶太陽能的下一代電池。

鈣鈦礦太陽能電池之所以稱之為鈣鈦礦,是因為光吸收層具有鈣鈦礦結構(分子式為 ABX3)。藉由控制A、B及X的成份及比例,可以控制電池的光學與電氣特性。 

陶瓷材料在鈣鈦礦太陽能電池的應用主要有以下部分:

(1)固態電洞傳輸層

以固態材料做電洞傳輸層(Hole Transporting Layer,HTL)不像液態電解液,會腐蝕鈣鈦礦材料,因此可提升元件效率。三價與四價的氧化物陶瓷材料是很好的選擇,常見的有 : 氧化鋁(Al2O3)、二氧化鈦(TiO2)或釔參雜二氧化鈦等。

(2)透明電極

常見的有 : ITO、IZO等。

(3)其他

氧化物玻璃粉製造方式簡介

玻璃粉製造方式簡介如下 :

1.原料粉的選擇 :製作玻璃的原料,可以選用氧化物、氫氧化物、碳酸化物等,氧化物是較好的選擇,因為在熔融加熱過程可減少氣體或水汽的散逸。原料粉是決定玻璃粉純度與配方的主要關鍵。

2.原料粉混合 :一般用乾混,若用濕混,需避免用水當溶劑。原料粉在混合前,最好先進行烘乾作業,以達到最佳配比。

3.熔融加熱 :將混和均勻的粉,倒入白金坩堝中,再放入一般空氣爐加熱,可以在200~400ºC持溫一段時間,先去除水氣,再升到800~1000ºC持溫一段時間,讓反應生成的CO2排除(採用碳酸化物為原料時),再直接升溫到配方熔融溫度,持溫使其全部熔融。

4.急速冷卻 :將熔融的玻璃液體,快速倒入已預熱的金屬容器中,使其固化,並且不能形成結晶。


5.退火 :因為急速冷卻會讓應力殘留在固態玻璃中,要在退火溫度進行退火作業,來消除殘留應力。

6.粉碎:將一大塊固態玻璃,粉碎成所需粒徑。

7.密封包裝 :玻璃粉易吸收水汽(粒徑越小越嚴重),需進行密封包裝,以確保品質。

生物活性玻璃簡介

生物活性玻璃是玻璃生物材料,主成份為矽酸鹽類,可用於外科手術的修復材料。

矽酸鹽類的生物活性玻璃是以鈣矽為主的玻璃系統,它可以在體液的環境下,在表面上形成碳酸羥基磷灰石層,並溶解釋放鹼金屬離子或是鹼土金屬離子,促進骨組織再生,與骨組織產生化學鍵結。

矽酸鹽類的生物活性玻璃可大幅提升與骨組織的結合力,避免體內植入物脫落,也不會引發排斥現象。

目前主流的矽酸鹽類生物活性玻璃成分有: SiO2、CaO、P2O5、Na2O、Al2O3、MgO等。

氧化物玻璃粉組成簡介

氧化物玻璃粉組成分成四類 :

1.結網分子 :是形成玻璃立體網狀結構的分子,可單獨形成玻璃。例:氧化矽(最常見)、氧化硼、氧化鍺等。

2.修飾分子 :不容易單獨形成玻璃,是調整玻璃結構的分子,協助形成玻璃結構(目的 :降低熔融溫度等)。例:鹼金屬氧化物(Na2O、K2O)、鹼土金屬氧化物(MgO、CaO)等。

3.中間分子:不容易單獨形成玻璃,是用來取代玻璃結構的分子(目的 :改善材料特性等)。例:氧化鋁、氧化鈹、氧化鐵、氧化鈦等。

4.成核劑 :常出現在玻璃陶瓷成分中,是用來形成均勻且數量較多的晶核。例:金屬成核劑(Cu、Ag、Au、Pt等)、化合物屬成核劑(氧化鋯、氧化鉻、氟化物、硫化物)等。

玻璃粉簡介

玻璃粉是以SiO2為主要成分的氧化物陶瓷粉,經由熔融反應後,急速冷卻並粉碎後得到的非晶質粉體(來不及形成規則排列的晶體)。簡介如下:

1.不溶於酸(但溶於氫氟酸),溶於強鹼。

2.易吸水,表面易形成Si-OH鍵結。

3.沒有固定的熔點(由固態變液態會在一個溫度範圍中進行,而非固定一個溫度)。

4.沒有異方性(特性具有均向性)。

5.玻璃態的能量比結晶態來的高,是屬於介穩態(不是能量最低的結晶態)。

6.玻璃態與結晶態的變化是可逆的。

水玻璃在阻燃木材的應用

將木材放在水玻璃水溶液浸漬處理後乾燥,可以增加木材的阻燃性。主要是因為木材表面會有水玻璃的保護,當遇到火焰時,水玻璃會吸收火焰的熱能,以降低環境溫度,同時水玻璃會釋放出H2O,可以減緩火焰的蔓延。另外,水玻璃會吸收CO2 ,減少CO2對環境的危害。因此,水玻璃是耐燃木材便宜又容易處理的阻燃材料選擇。

水玻璃特性簡介

水玻璃特性簡介如下:

1.耐酸不耐鹼。

2.易溶於水與鹼,不容於酸跟醇。

3.水溶液呈鹼性。

4.容易吸收二氧化碳。

5.加熱會有H2O生成。

 

水玻璃簡介

水玻璃可分成以下三種:

1.矽酸鈉水玻璃,化學式 : Na2.nSiO2。

2.矽酸鉀水玻璃,化學式 : K2.nSiO2。

3.矽酸鋰水玻璃,化學式 : Li2.nSiO2。

其中,n越大越難溶於水。

固態水玻璃是由碳酸鹽(例 :碳酸鈉)與石英砂在高溫下(約1300°C),固態反應生成。(若將固態水玻璃溶於水,則可生成液態水玻璃)

液態水玻璃是由氫氧化鈉與石英砂在高壓下(約2~3 大氣壓),反應生成。

總機系統異常(已修復)

親愛的客戶:

今日6/16傍晚,總機系統線路故障,已在搶修中,若有急事,請先以email聯繫客服部(auroraapp@outlook.com),我們會盡快與您聯繫。造成困擾,深感抱歉~

極光應材致上最高的歉意!

磷酸鈣鹽簡介

磷酸鈣鹽的種類繁多,簡介如下:

1.Ca(H2PO4)2 :無水磷酸一鈣又稱無水磷酸二氫鈣

2.Ca(H2PO4)2 .H2O:一水磷酸一鈣又稱ㄧ水磷酸二氫鈣

3.CaHPO4 :無水磷酸二鈣又稱無水磷酸氫鈣又稱沈澱磷酸鈣

4.CaHPO4 .2H2O:二水磷酸二鈣又稱二水磷酸氫鈣

5.Ca3(PO4):磷酸三鈣又稱磷酸鈣

6.CaH2P2O7 : 焦磷酸二氫鈣

氮化鋁在強光燈的應用

強光燈是使用將電力轉換為光的半導體雷射器。燈光亮度越大,可以在黑暗環境下,更容易於被遠方的目標物發現。若應用在車上面,則有助於提高行車的安全性。

而半導體雷射器輸入功率的7成會轉換成熱能,若熱無法散逸,會讓發光能力下降。因此降低熱能的節能型雷射器的開發,是各家廠商開發的重點之一。

氮化鋁因具有高導熱特性,可以形成好的散熱脈絡,讓新型半導體雷射器的發光更有效率。從目前的研究發現, 氮化鋁的使用讓雷射器的輸出功率大幅提升(1.5倍以上),照射距離也增加了(1.4倍以上)。

中空氧化鋁球簡介

氧化鋁具有耐腐蝕與耐高溫等優點,但因密度大 ,限制了許多應用。將氧化鋁做成空心結構,可以將密度降低,同時增加了隔熱與高反射特性,常應用於航空、軍事、鋼鐵等方面。

一般來說球形氧化鋁密度接近4g/cm3,而做成空心結構後,密度可以降到小於1 g/cm3 ,比水還輕,因此可以浮在水面。

目前市面上微米級以上大小的中空氧化鋁球,是將氧化鋁熔融後,用空氣吹氣法,製成泡泡後,冷卻而成。

中空氧化鋁球挑選要點有以下 :

1.結晶相。

2.粒徑與粒徑分佈。

3.耐壓強度。

4.破球率。

5.流動性。

6.單離狀況。

7.表面處理 。

8.雜質成分與含量。

9.球形度 。

矽酸鈉在乾燥的應用

市面上的乾燥劑有很多,如活性碳、矽藻土、活性氧化鋁、分子篩、石灰、矽膠等,其中矽膠是比重較輕的一種,易於攜帶,常用於食品保存的應用。

矽酸鈉是製作矽膠乾燥劑的主要原料。矽膠乾燥劑的製作是將矽酸鈉與酸反應生成多孔矽膠,藉由高的比表面積與親水特性,來吸附空氣中的水氣 。

矽膠乾燥劑與活性氧化鋁一樣可以重生使用,吸水後不會像石灰一樣大量放熱並有腐蝕性(鹼性),是很好的乾燥劑選擇。

氫氧化鋰在氣候暖化的應用

可以吸收二氧化碳的陶瓷材料有很多,氫氧化鋰是其中最有效率的材料之一。其反應式如下:

1.無水氫氧化鋰

2 LiOH+CO2…….>Li2CO3 + H2O

48g的無水氫氧化鋰可以吸收44g的二氧化碳(相當於24.5升的CO2)。

2.含水氫氧化鋰

2 LiOH.H2O+CO2…….>Li2CO3 + 3H2O

84g的含水氫氧化鋰可以吸收44g的二氧化碳(相當於24.5升的CO2)。

氫氧化鋰可以利用礦物提煉而來,也可以從鋰電池回收得到。