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

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

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。

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

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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

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

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

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。

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。

 

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。

 

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。

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

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

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!

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。

 

 

陶瓷材料(岩層)在二氧化碳封存技術的應用

要減緩地球暖化,將二氧化碳捕集後再封存起來,是各國努力研究的對策之一。其中陶瓷岩層在二氧化碳封存扮演很重要的角色。以下是用陶瓷岩層封存二氧化碳的方式簡介:

1.在挖掘油田時,儲存在油田地下的二氧化碳會同時被釋放出來。目前已有國家把這二氧化碳成功捕集後,再利用高壓將二氧化碳打回地下封存起來。封存的環境可以是廢棄的油田地層,也可以是具有孔隙的沙層與岩層。中油就是採用此方式。

2.美國有研究單位是將捕集的二氧化碳氣體,利用高壓技術變成液態二氧化碳,在封存在雲母岩或是碳酸岩中。

3.冰島科學家則是將捕集到的二氧化碳氣體,加水形成碳酸水後,使其與玄武岩反應成石灰石中,將二氧化碳氣體轉換成石灰石。

5G基地台功率模組用陶瓷絕緣導熱墊

5G基地台功率模組用陶瓷絕緣導熱墊需具備:柔軟、高抗張強度(不易斷裂)、高抗壓強度(耐壓縮)、高絕緣、高導熱、輕薄、耐候(不易劣化)、長壽命等特性。此應用的絕緣導熱墊所需導熱係數要求需達7W/m.K以上,這當中填充的陶瓷材料選擇是關鍵 。

目前市面上用的陶瓷填充材料有:

1.大粒徑的球形氧化鋁(粒徑需大於100um以上)。

2.燒結型球形氮化鋁(粒徑需大於50um以上)。

以上材料都需要有合適的粒徑分佈(也可以混搭其他粒徑,以形成高密度的導熱網絡)、高的粉體強度、大粒徑粉體的去除等要求。

防疫用陶瓷材料-碳酸鈣

防疫用醫療防護衣需要透氣但不透水(阻隔飛沫),其中碳酸鈣扮演相當重要的角色。

製作醫療防護衣的透氣膜是將碳酸鈣加入聚乙烯樹脂中(碳酸鈣約佔50wt%),混合均勻後,擠壓成膜,再透過單軸拉伸來產生橢圓透氣孔(孔徑小於200nm),其中拉伸條件與碳酸鈣是決定透氣膜品質的關鍵。

用於醫療防護衣透氣膜的碳酸鈣 ,除了添加比例、成分、粒徑需被控制外,與聚乙烯樹脂的接著性也是相當重要。一般來說都要經過表面處理,讓碳酸鈣對聚乙烯樹脂有很好的親和力,才可以讓透氣孔均勻分布,且避免碳酸鈣粉體的脫落,造成橢圓透氣孔過大的問題。

陶瓷白色顏料簡介

陶瓷白色顏料的遮蔽性與耐候性比有機白色顏料來得好,因此常被使用於生活當中。

常見用於白色顏料的陶瓷粉有 :

1.二氧化鈦 :二氧化鈦使用在白色顏料的比例高達9成以上,其中以金紅石結晶相的耐候性最好。但因在被動元件等應用也需要二氧化鈦 ,因此讓它的價格居高不下,近年來常被其他陶瓷粉所替代 。

2.氧化鋅。

3.水洗高嶺土。

4.鉛白 ( 2PbCO 3 •Pb(OH) 2) :因含有鉛成分,以及與硫化氫接觸會逐漸變黑,因此慢慢被減少使用。

5.硫化鋅(ZnS) :因含有硫成分因此慢慢被減少使用。

6.氧化鋁。

應用在白色顏料添加的陶瓷粉選擇要點 :

a.分散性 :會影響顏料的沉降、觸變性等特性 。

b.比重 :對顏料的沉降有影響 。

c.粒徑 :對顏料的沉降、透明度、遮蔽力、著色力與光學特性有影響 。越小越透明。

d.表面電荷 :對顏料的吸油性、安定性有影響。

e.種類 :會決定顏料成膜後的硬度等特性。

f.粉體形狀 :會決定顏料的黏度、觸變性等特性。

g.粉體多孔結構 :會決定顏料的吸油性、觸變性等特性。

 

氮化硼在小型化半導體的新應用

以二維結構的材料取代三維結構的矽晶片,是微小積體電路的可行方法。而六方氮化硼具有最薄的絕緣層(約一個原子厚度),絕緣電壓高達30~40kv/mm,被視為小型化半導體應用材料之一。

應用在此的六方氮化硼必須是單晶結構,並與導線(例:Cu)有好的密合,目前只能採用氣相沈積方式製作。

陶瓷材料在全固態電池的發展近況

現有電池的電解液採用有機溶劑,存在起火的安全性問題。全固態電池不易燃燒,安全性強,是目前最被看好的電池技術。

陶瓷材料主要應用在固態電解質(氧化物與硫化物固態電解質等)與電極材料。

以下簡單說明 :

1.氟化物離子電池:是以氟化物離子取代鋰離子,能量密度比傳統鋰離子電池高出10倍。

2.固體氧化物電池:領導廠商以村田製作所和京瓷為主,要用在純電動汽車上似乎還需要一定時間。

3.固體氧化物燃料電池(SOFC)+「鐵-空氣電池」的蓄電池:固體氧化物燃料電池通過使氫和氧離子發生反應來發電,而氫是透過利用鐵的氧化還原反應來製造。領導廠商是Shuttle電池。

 

 

從2019年日本Finetech展看陶瓷材料的發展

12/4~12/6第十屆日本高功能材料展在東京幕張(Makuhari Messe)國際展覽中心登場。

有八大系列展會 :高功能陶瓷展、高功能金屬展、高功能塑膠展、高功能薄膜展、高功能塗料展、黏著與接合技術展、光雷射技術與顯示器及感應器技術,總共有1050家廠商參展。

與陶瓷相關產品有:

(1)透明塗布奈米陶瓷材料(做抗刮、低反射、高折射等功能)。

(2)透明可撓曲的導電陶瓷材料。

(3)5G高頻CCL的陶瓷填充材料。

(4)車用高可靠度的的陶瓷填充材料(塑膠增強、耐高溫等)。

(5)與氟樹脂相容的陶瓷填充材料(增加導熱、低介電損耗等)。

(6)0201高容(0.1uF)的MCLL產品(Murata將於2020年量產)。

(7)導熱墊填充用的氮化鋁材料。

(8)半透光超薄氧化鋁基板(100um厚)。

(9)低反射的黑色氧化鋁基板(電子構裝用)。

(10)高導熱氮化矽基板。

(11)超小粒徑的氧化鋯磨球(0.03mm直徑)。

(12)陶瓷手機背蓋釔安定氧化鋯材料(各種顏色)。

(13)固態電池用的陶瓷材料。

(14)電動車用絕緣高導熱陶瓷材料。

(15)5G基地台天線用高頻陶瓷材料。

(16)半導體用結構陶瓷材料。

 

低介電常數與低損耗銅箔基板填充用陶瓷材料

銅箔基板填充用陶瓷材料有許多 : 水洗高嶺土、氮化硼、二氧化矽等,其中若要低介電常數與低介電損耗,二氧化矽是最佳的選擇。

從目前市面上5G的CCL產品中可知,二氧化矽的確是低介電常數的必備材料。

但是二氧化矽的產品種類有幾千種,除了高純度與粒徑外,還要注意哪些特性?

(1)結晶相的選擇:非晶相具有較低的介電常數(3.7 @10GHz)。

介電特性是指在受外加電場的作用下,被極化的特性。二氧化矽(SiO2)的Si-O是屬於共價鍵結,常壓室溫下的結晶相有三方(hP9)與非晶相兩種。三方的結晶相易產生晶體不對稱結構,而帶有極性,因此介電常數(約4.3 @10GHz 左右)比非晶相來得大。

(2)極性OH基越少越好:OH基會顯著提高介電常數與介電損耗。

二氧化矽的OH基來自表面的吸水特性與粉體製程。挑選到極性OH基少的非晶相二氧化矽,可以有效降低介電常數,同時也可以減少介電損耗。

(3)鹼金屬離子越低越好 :鹼金屬離子會提高介電常數與介電損耗。

影響SiO2的介電常數與介電損耗最大的金屬離子,依序為 : Li>Na>K…..

(4)某些添加物可以降低SiO2的介電常數到3.2。

 

 

日本AGC發表玻璃透明5G天線

日本AGC發表玻璃透明5G天線,原本在28GHz頻段玻璃會干擾的問題,AGC宣稱透過形狀等設計已獲得改善。

由於5G訊號容易衰減的緣故,約50公尺就要架設一個基地台。AGC說明,使用透明玻璃天線或許可以比現在傳統的天線來得美觀,且不易被看到。

2019年日本高功能材料週在東京

310EFCD8-EAB1-4A1F-9C57-403D13DD2D0B_1_201_a.jpeg第十屆日本高功能材料週將於12/4~12/6,在東京幕張國際展覽中心盛大展開。

有六大系列展會 :高功能陶瓷展、高功能金屬展、高功能塑膠展、高功能薄膜展、高功能塗料展與接著接合技術展

K2Ti6O13在固態鋰電池的應用

具有電絕緣性與特殊結構的K2Ti6O13,可以讓鋰離子進入或是通過,是固態鋰電池材料的選項之一。

在此應用的K2Ti6O13需具備多孔結構,高度熱穩定性,高絕緣性,高崩潰電壓等特性。若是晶鬚結構,還有一定的韌性,可以做成撓曲的結構。

擬勃姆石(Pseudoboehmite)在醫藥上的應用

利什曼原蟲症( American Cutaneous Leishmaniasis ,ACL)是由利什曼屬(Leishmania spp.)的原蟲所引起,已知的30種中有21種會同時感染人和動物。

以臨床症狀分類,可分為皮膚型、黏膜皮膚型和內臟型三種,其中皮膚型利什曼原蟲症是比利作最高的。

阿富汗於2002年曾爆發皮膚型利什曼原蟲症的大流行。而截至目前為止,每年仍然約有1000萬人感染,並造成數萬人死亡。

葡甲胺銻酸鹽(Meglumine antimonate,Glucantime®)是常見治療皮膚型利什曼原蟲症的藥物。銻是治療病症主要的元素,但是銻若被人體吸收太快(太多),會進入血漿反而造成危害,因此如何控制藥物的釋放能力,是相當重要的。

研究指出,在葡甲胺銻酸鹽藥劑製造時,添加奈米擬勃姆石(Pseudoboehmite)作為賦形劑(excipient),扮演稀釋劑功能,可以有效控制銻的釋放。並且奈米擬勃姆石不會與藥物反應,對人體也沒有危害。

陶瓷材料(勃姆石與二氧化矽)在降低CO2的應用

把CO2轉換成甲醇,可降低CO2含量減緩溫室效應。

而勃姆石可以藉由酶固定技術,把CO2向甲醇化的催化劑(甲酸脫氫酶/甲醛脫氫酶/醇脫氫酶等)進行包覆,可以減緩催化劑的洩漏,降低外界環境對催化劑的干擾與破壞,並可提高催化劑高溫的催化效果,另外也讓催化劑更耐酸鹼。

除了勃姆石外,奈米二氧化矽也可以有類似的效果 。

從台灣SEMICON展看陶瓷在半導體上的應用

2019年台灣的SEMICON半導體展剛於9/20日結束,許多國內外廠商來台參展,以下是展出在半導體相關應用的陶瓷產品:

1.Porous Ceramic Vacuum Chuck(Al2O3/SiC)。

2.Photo Chuck (SiC)。

3.Electrostatic Chuck(Al2O3/AlN)。

4.Heater(Al2O3/AlN)。

5.Guide Plate(SiC)。

6.SiC Wafer(SiC)。

7.Nozzle(AlN / Transparent Al2O3)。

8.RTP Edge Ring(SiC)。

 

高強度玻璃纖維的應用簡介

高強度玻璃纖維是以鋁矽玻璃為主原料的玻璃纖維,它的應用廣泛如下:

1.輕軌電車與省能遊艇的支撐部件。

2. 沿海區域的建築用材,可取代混凝土,抵抗海水腐蝕。

3.風力發電的玻璃鋼葉片。

4.防彈頭盔與防彈服。

5.飛機機翼與直板。

6.輕型車車體。

7.高壓壓力容器。

高鎳三元正極材料鋰電池隔離膜用高純氧化鋁

使用高鎳三元正極材料鋰電池的耐熱性要求,高於使用磷酸鐵鋰(LFP)、鈷酸鋰(LCO)、錳酸鋰(LMO)等正極材料。因此高鎳三元正極材料鋰電池的隔離膜塗覆的高純氧化鋁要求,也更顯重要性。

為減少鋰的分支,在正極材料塗覆氧化鋁也成為趨勢 。高純氧化鋁的生產 ,需要掌握關鍵技術,而成本與品質也是相當重要的。

陶瓷在高溫質子交換膜上的應用

使用在燃料電池的高溫質子交換膜需具有以下特性:

(1)質子導電度越高越好

(2)需長時間耐酸性

(3)耐高溫(120℃~200℃)(以降低CO對白金的劣化與水氾濫問題)

(4)高導熱性,以避免電池過熱 。

(5)低熱膨脹係數 ,避免變形 。

(6)低甲醇滲透率。

目前市面上的質子交換膜大都使用全氟磺酸膜,普遍的使用溫度只到80℃,且須仰賴水進行質子的傳遞。高溫型的質子交換膜電池,必須使用能耐高溫且無水做質子傳遞的膜材。

目前改變膜材的開發,主要有兩個方向:

(1)將全氟磺酸膜改成其他材料 ,如PBI(polybenzimidazole)、PEEK等 。

(2)在膜材中直接添加陶瓷材料,這與鋰電池隔離膜表面塗覆陶瓷材料的方式不同 。

 

日本MuRaTa將於2020年量産陶瓷固態電池

據日本媒體報導,日本MuRaTa將於2020年開始,在滋賀縣工廠量産固態電池,產能規劃為每月生産10萬顆。目標產品是無線耳機等穿戴設備。

MuRaTa從材料開始研發到製程完備投資不少研發經費。從最新發表的產品來看,全固體電池的電解質,是採用氧化物陶瓷材料容量達到2~25毫安,是同業産品的數十倍。

陶瓷在光觸媒上的應用

現代人待在室內的時間比戶外長,密閉空間的VOC(揮發性有機物)多,會讓人有精神不佳的狀況。而光觸媒可以催化這些有機物,達到空氣凈化的效果。

光觸媒的原理是 : 利用光,讓觸媒的表面形成電洞與電子,電洞可以產生氧分子或氫氧自由基(具有強氧化作用),電子可以產生雙氧水或超氧離子(也具有強氧化作用)。這些強氧化作用,會分解有機物,形成二氧化碳與水。

這些反應可以在室溫下進行,無污染問題,而且長效、安全,已經廣泛利用在殺菌、防污、自潔、除臭、防霧化、空氣淨化等方面。

應用在光觸媒的陶瓷材料有:TiO2(需為銳鈦礦Anatase或金紅石Rutile結構)、ZnO、SnO2、ZrO2、分子篩等。

目前TiO2使用最普遍,但是因為TiO2的能隙為3.2eV,激發光的波段在387nm以下(接近紫外光波段),因此在室內使用的效果不好。

開發可見光激發的光觸媒材料技術,可讓光觸媒市場應用更寬廣。

Murata在日本2019年汽車技術展的新產品發表

2019年1月16日到18日在日本東京新宿的國際汽車技術展(カーエレクトロニクス技術展) ,日本被動元件大廠Murata展出了Silicon 電容與新的LTCC產品,令人耳目一新。

Silicon電容是近年來,許多國際大廠投入開發的項目。這產品因有較高的操作溫度與可靠度及小型化等優點,非常適合運用在車載上。另一方面,Silicon電容結合半導體與被動元件的製程,因此讓許多半導體與被動元件廠紛紛投入開發。

Murata這次推出的LTCC新產品,是利用LTCC基板(CaO-Al2O3-SiO2-B2O3+Al2O3材料)與另一高導熱基板的複層結構與大直徑的導熱孔,將原先100W/m-K的導熱值,提高到200W/m-K,希望取代氮化鋁基板。

石墨烯散熱片

用手機玩遊戲已是相當普遍的,隨著遊戲功能的越來越強大,平均功耗4W,甚至有些會到8W,現有的散熱方式已不符使用。

石墨烯散熱片因輕薄並具有高導熱特性,已逐漸被商品化。

目前石墨烯散熱片未能被大量量產的原因 ,除了價格高外,低的生產良率也是原因。

因石墨烯散熱片又薄又軟又堅硬,切割良率遭受嚴重考驗。若要厚度大的石墨烯散熱片,目前採用多片黏合的方式,黏合膠的選用(價格,材質與導熱性等)也是開發重點。

隨著越來越多廠商的投入,石墨烯散熱片的應用應該指日可待。

陶瓷在電子煙的應用

電子煙主要由六個元件組成:控制電路板、電池、煙油、霧化器、煙桿、煙嘴。其中霧化器是決定口感的關鍵。

霧化器的心臟:發熱體,最早是採用玻璃纖維,後來是棉花,最近越來越多採用陶瓷。

陶瓷芯的好處是壽命長、口感好、不炸油、不燃燒(無二氧化碳)等。

應用在這方面的陶瓷材料,目前以釔安定氧化鋯與氧化鋁等居多,結構以多孔較佳,外型有平板或環狀或塊狀等設計。

導熱金屬有些用導線引出式,也有用表面黏著式,而以表面黏著式的設計,較能利於小型化。

這方面的應用與現有蜂窩陶管或陶瓷元件製程相近,加上尚有利潤空間,因此吸引不少傳統陶瓷工廠積極投入開發轉型。

目前多孔設計的孔洞直徑最小已達0.001mm,這樣的製程技術已超出現有蜂窩陶管的能力,需要新的造孔劑或是擠出設備的支持。

要注意的是這方面的專利很多(美日大廠居多)。

另外,電子菸各國都有法令規範,在開發時也需要特別注意。

 

PS:抽菸對身體有害

村田推出汽車用多層陶瓷電容器

村田製作所已將端子間距為4mm以上且經汽車用安全標準認定的多層陶瓷電容器KCA系列Type MF商品化。主要可用於電動汽車的車載充電器(OBC*1)、變頻器、DC-DC轉換器等。

本產品計劃於2018年12月起開始量產。

經汽車用安全標準認定的金屬端子型多層陶瓷電容器KCA系列Type MF已獲得電容器國際安全標準IEC60384-14 Class X1/Y2認證,可在車載用充電器等中作為Class Y2的Y電容器*2使用。

採用通過金屬端子的彈性作用緩和施加於陶瓷體的壓力,抑制發生斷裂風險。

在車載用充電器中,本產品不僅作為安全標準認定的電容器被要求的AC產品線,也作為DC產品線的Y電容器被採用。

以往的KCA系列Type MF雖然一直符合IEC60384-14規定的端子間距為3.2mm,但在電動汽車用途的DC產品線使用時,因外施電壓、工作環境、基板材料等因素,有些情況下端子間距離3.2mm仍不夠。

本產品通過對金屬端子的新設計,實現了端子間距為4mm以上。與以往的產品相比,能夠支持更高電壓的設計需求。

產品一覽表

 

  • 工作溫度範圍: -55 ~+125℃
  • 額定電壓: 250Vac(r.m.s.)、630Vdc (僅有250Vac(r.m.s.)獲得安全標準認定)
  • 靜電容量值: 100 ~10,000pF
  • 溫度特性: U2J 特性

Sialon陶瓷材料簡介

Sialon陶瓷化學式 : Si(6-x)AlxOxN(8-x)。X與合成溫度有關 。

Sialon是Si3N4與AlN-Al2O3的固溶體。

它的硬度接近氮化矽 ,但韌性較氮化矽好,因此有人認為它更適合在刀具上的應用。

 

 

節能玻璃用陶瓷材料

因為溫室效應,地球溫度越來越高,室內也越來越熱,節能玻璃越來越受到人們青睞。

目前隔熱節能玻璃很多是真空膠合玻璃,這樣多層的結構,雖然還具有隔音效果,但是卻讓玻璃變得沈重,限制了不少應用。

開始有些廠商開始思考,是否可以簡化玻璃結構與重量,仍可以得到高透光且隔熱效果。

太陽光的熱輻射有三個路徑:傳導·對流·輻射三種。傳統透明玻璃,大部分是因為輻射讓室內溫度變高的(高達90%)。

而輻射又有兩種:

(1)直接透射到室內的熱輻射 : 這是讓室內溫度變高最主要的輻射方式。要減少這種輻射,可以在玻璃外層塗上高反射且透光,或是高隔絕且透光的陶瓷材料。

(2)玻璃吸收的熱輻射 : 這種主要是以紅外光形式輻射。要減少這種輻射,可以在玻璃內層塗上讓紅外光反射的陶瓷材料。或是在玻璃外層塗上高導熱且透光的陶瓷材料,讓玻璃的熱輻射可以由玻璃外層快速傳向戶外。

PCFC質子陶瓷燃料電池發表

201874日日本先進工業科學技術研究所(AIST)研究所是發表第一台質子導電陶瓷燃料電池(PCFC)。

PCFC的構造包括陶瓷電解質膜,和正負電極的三層結構。陶瓷電解質膜是以BaZrO 3為主材料,再加入過渡金屬作為燒結助劑,以降低質子傳導性陶瓷的燒結溫度。

PCFC的製備,需經過超過1700度高溫燒結。

離量產化應該還很遠。

 

建築節能材料-二氧化矽氣凝膠

二氧化矽氣凝膠是一種以分散介質為氣體的凝膠材料,是由膠體粒子或高分子互相聚集成網絡所成,材料中的孔隙大小為奈米級,孔洞率高達90% , 是世界上最輕的透明固體絕熱材料。它除了可以絕熱,耐高溫,還可以進行空氣或水質淨化,是相當被看好的建築節能材料之一。

二氧化矽氣凝膠是一種乾燥的膠體,生產方式與矽膠相距甚遠,產品要求純度高,SiO2含量大於99.5%Fe2O3小於100ppm,粒徑分布窄。

二氧化矽氣凝膠製成一般為三步驟 : 成膠預備,熟化和乾燥。其中如何分散是相當關鍵的製程。

二氧化矽氣凝膠可以使用烷氧矽化合物,水玻璃,矽酸鈉當起始原料。

一般來說二氧化矽氣凝膠因表面具有多孔結構跟親水性的矽基,使得二氧化矽氣凝膠具有親水性。二氧化矽氣凝膠一旦吸水,會降低抗拉強度, 使氣凝膠裂開損壞,因此用於建築節能材料的二氧化矽氣凝膠需另外做表面疏水處理。

 

自我修復陶瓷材料簡介

自我修復材料的技術,具有提高機具的安全性和使用期限等優點,因此吸引許多人的注意。

從1960年起,就有自我修復材料的研究,隨著奈米材料技術的成熟,投入這方面的單位也越來越多。

目前自修復材料的研究上以高分子材料為主,陶瓷材料因有較強的鍵結力(原子或離子遷移能力較差),因此要自行修復相對困難。

現在較熱門的自我修復陶瓷材料有碳化物(TiC、SiC等)與矽化物(Si、MoSi2等),主要原理是利用高溫反應產生氣體並形成其他物質,利用表面覆蓋或是體積膨脹再收縮等方式,來達到修補裂痕的目的。

自我修復材料主要是藉由塗布在物體表面,來修補微小或不容易察覺的細縫,這技術運用在醫療上以及航空軍事上,會有很大的幫助。

 

半導體設備噴塗用YOF材料(氟氧化釔)

氧化釔(Y2O3)是耐等離子特性(鹵素的氣體腐蝕)的熱噴塗材料,目前已用於在半導體裝置內部塗覆材和腔室的保護層。

但是,氧化釔對氟基等離子體的耐受性不足,在半導體製造過程中會產生灰塵,讓更小型化積體電路良率低下。隨著積體電路的小型化發展,半導體製造裝置需要更優異的保護層材料,因此耐氟基等離子體的氟氧化釔(YOF) 被視作是取代氧化釔的材料。

 

 

陶瓷粉在電泳電子紙的應用

電子紙可分為電泳式/液晶型/微機電型/電濕潤型/電致變色等幾種技術,而電泳式是目前發展最成熟的技術。

電泳式電子紙又分微膠囊式電泳/微杯式電泳/粉流體電泳等。陶瓷粉體在微膠囊式與微杯式電泳的墨水中,主要扮演白色顯色電電粒子的角色,目前以TiO2粉(鈦白粉)為主流。其他被發表的的陶瓷材料還有:含少量金屬成粉的顯色陶瓷粉或是空心陶瓷粉。

其他電子紙技術中,有以光干涉與繞射方式顯色的技術,主要用的陶瓷粉是SiO2粉。

導熱陶瓷材料在 2018 NEPCON JAPAN

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日本時間117日「NEPCON JAPAN」在東京國際展覽館開幕,展開為期三天的展覽,導熱材料是受注目的焦點。以下是各家提出的方向:

  日本車載廠DENSO提出,在小型化與輕量化趨勢下,散熱性將是一個大問題。熱傳遞分別是由熱傳導使溫度均勻,熱對流是用來降低溫度,熱輻射則是輔助對流。這三個不同的方式,需要有不同的散熱對策。而具備高功率的SiC模組未來會被大量應用。而模組封裝的型態也將隨著小型化與輕量化等需求,而從陶瓷基板封裝變成樹酯金屬基板封裝。如何將導熱性高的陶瓷材料,有效地填充在樹脂中?這關鍵會是導熱的陶瓷材料與填充技術。

    SiC有高於Si兩倍的電子飽和速度、三倍的熱傳導率與十倍的絕緣強度,是未來電動車場相當期待使用的陶瓷材料。但是要從Si模組切換成SiC模組,在晶片接合、Wire配線以及封裝材料上都是新的挑戰。

   日本化成針對車載用功率模組之散熱,提出了以下對策 : 燒結Cu接合paste、石墨垂直配向熱傳導片、低彈性燒結接合材料、高絕緣塗布材料、高耐熱轉移成型封裝材料、高耐熱封裝材料、超厚銅樹酯絕緣基板。

  三菱電機在封裝材料中,由矽膠改用環氧樹脂。利用硬質環氧樹脂封裝,相較於矽膠可以有較好的CTE匹配,避免缺陷產生。預估新一代的SiC模組將可以省下30%的能源,並且減少65%的重量。

    TOTOKU TORYO的熱傳導性接著劑,可透過塗布的方式,製備100μmFilm。此Film可以黏貼在車載薄型化高放熱基板,提供鋁/銅板與Polyimide/銅箔好的接著與熱傳導路徑。透過特殊樹脂使用與粉體混合分散,讓高填充90wt%的導熱粉體仍具備相當優異的柔軟性,其中採用的是氧化鋁以及二氧化矽,做為導熱陶瓷材料。

    積水化工的導熱發泡材料具有很好的壓縮性與輕量化,相較於矽膠有更好的熱穩定性,自由度與加工性,其低介電特性非常適合用在ECU中,此發泡材料的導熱系數為1.5W/mK。高導熱介面材料產品,從軟到硬皆有,厚度從0.5μm5mm,導熱係數從1W/mK35W/mK。一般導熱兼絕緣的量產品之導熱係數為4~6W/mK,開發品則高達10W/mK(使用非矽材料,採用特殊的改質陶瓷粉體,達到高熱傳導、絕緣以及Low Dk (4.0@20GHz)等特性)。

  

TDK推出全球首款全陶瓷固體電池

日本電池大廠TDK1121 日宣佈,已研發出全球首款採用小型SMD 技術,可進行充放電的全陶瓷(all-ceramic)固體電池「CeraCharge」,並預計於2018 年春天開始進行量產。CeraCharge 尺寸為4.5×3.2×1.1mm,額定電壓為1.4V、容量為100μAh、充放電循環次數視條件可達1,000 次以上。

CeraCharge 不像現行鋰離子電池使用液體電解質(電解液),而是使用陶瓷固體電解質,因此不用擔心會發生火災、爆炸、電解液外漏等風險,且借由採用類似於積層陶瓷電容(MLCC)的積層技術,因此和現行鋰離子電池相比,擁有更小的體積。

TDK 指出,CeraCharge可借由並聯、串聯來增加容量、電壓,可應用於IoT 元件、穿戴設備、即時時鐘(real-time clocks)、藍牙信標(Bluetooth beacon)、能源採集系統等各種用途。

TDK 將利用奧地利的工廠生產CeraCharge,月產2 萬至3 萬顆。據報導,陶瓷固體電池以容量相對較小的民生機器為主要市場,而和TDK 同樣從事MLCC 業務的村田製作所、太陽誘電也正進行研發,目標在2019 年度前後投入市場。

 

陶瓷材料在環保輪胎的應用

環保輪胎又稱綠色輪胎,主要是藉由材料的設計,讓輪胎能減少阻力,降低磨耗與油耗。

主要的材料設計是將碳改成二氧化矽,來增加輪胎抓地力,減少輪胎滑動,降低磨耗。

廢棄輪胎的處理,曾經是各國傷透腦筋的問題,有了環保輪胎後,不僅減少了油耗,也延長了輪胎壽命,相對減少了報廢輪胎。這是輪胎技術上一個新的里程碑。

德國2017年年漢諾威工業博覽會,展出奈米二氧化矽“液體玻璃”

2017年德國漢諾威工業博覽會上,德國卡爾斯魯厄科技大學科學家展示了一款新材料 液體玻璃。

液體玻璃是將奈米級高純度二氧化矽與液態聚合物進行混合。塑形後,經光照固化和高溫燒結,聚合物消失,納米顆粒緊密結合在一起,最終形成玻璃器件製成品。這種材料很適合3D打印。

標準的3D打印機,是利用液體玻璃打印出物品,然後把物品放入高溫爐中處理,玻璃粒子就會熔合在一起,變得透明。

許多學者已經用這種技術製造出不少物品,比如城堡大門,椒鹽脆餅,以及毫米級數的蜂窩結構。如果使用更高分辨率的3D打印機,利用這種技術製作出來的物品的分辨率也會更高。這些物品也可以承受約800攝氏度的高溫。

玻璃透明,抗熱和抗酸的特性,使其作為材料廣泛應用在日常生活中。

 

德國研制出透明氮化矽

德國電子同步加速器研究所(DESY) 發表透明立方氮化矽樣品(c-Si3N4)。在高壓下形成的立方氮化矽硬度略次於金鋼石的陶瓷,但卻比鑽石能承受更高的溫度。

氮化矽主要應用於汽車和航空器產業中的滾珠軸承、切屑刀具和發動機零部件等。在常壓下,氮化矽具有六方晶體結構並且這種相在燒結後是不透明的。

在相當於大氣壓13萬倍的高壓下,氮化矽轉變為具有立方對稱性的晶體結構,(尖晶石結構)。

DESY利用一個大體積壓機將六方氮化矽置於高溫高壓下(15.6GPa壓力和1800℃)下,形成了一片直徑約2mm的立方氮化矽的透明樣品。 這種轉變類似於常溫常壓下六方結構的碳在高壓下轉變為透明的立方相的金剛石,氮化矽的透明度主要受到它的晶界影響,晶粒間的縫隙和氣孔會降低透明度。

立方氮化矽是目前最強最硬的透明尖晶石型陶瓷,是已知的第三硬的陶瓷,它的硬度僅次於金剛石和立方氮化硼,但是硼化物是不透明的,而金剛石在空氣中僅能在約750℃下保持穩定。立方氮化矽既透明又能在1400℃下保持穩定。

 

玻璃與陶瓷將大放異彩

新技術引領材料的發展,以下技術將讓玻璃與陶瓷將大放異彩:

1、無線充電

無線充電的基本原理是利用電磁波,而金屬機殼會對電磁波有吸收和屏蔽的作用,大大降低充電效率,但是玻璃與陶瓷就完全沒有這樣的問題。只是陶瓷背蓋,目前的成本,產能,良率尚無法滿足大規模生產的要求,但是目前玻璃是可以的。

 25G

5G用採用更高的頻段增加帶寬,所以傳輸速度更快,但是繞射能力較差。對隨時移動的手機,信號接受的能力會更弱。手機天線一般安裝在手機背部,因此處於對信號的保護,要求手機盡量避免使用金屬背殼,而玻璃與陶瓷則成了最佳選擇。

3OLED

OLED的特點就是柔性可彎曲,所以3D玻璃面板是最好的搭配。如果玻璃能增強耐摔強度,或是能有透明陶瓷取代玻璃,將會快速推動OLED的成長。

2017日本陶瓷展又來囉~

2017日本陶瓷展又來囉~

時間:201745-7

地點:日本東京有明國際展示中心

去年日本陶瓷工藝展,總共吸引有來自全球21 個國家、1150 家廠商參展,並有59,740 名的參觀人員。

這次展覽總共有以下主題一起舉辦,2017 CERAMICS JAPAN(陶瓷展)2017 metaL JAPAN(金屬展)、2017 PLASTIC JAPAN(塑膠展)2017 FILMTECH JAPAN(薄膜展)、2017 PHOTonIX JAPAN(光電激光展)、2017  FINETECH JAPANFPD 觸控展)。

陶瓷相關的有

1、材料: 低鈉氧化鋁、球形氧化鋁、氮化鋁、氮化硼、氮化硅、碳化矽、鈦氧化物、氧化鋅、ITO靶材、稀土原料、氧化鋯、鈦酸鋇等

2、生產設備:燒結爐、加熱設備/系統、耐火/保溫、各種熱處理設備、粉體生產設備、粉體處理設備等

3、、檢驗分析設備:外觀檢驗設備、耐久性實驗設備、粒度分析儀、表面粗糙度儀、激光干涉儀等

HexaTech的氮化鋁與歐司朗宣布合作

 

有媒體報導,HexaTech Inc.宣佈與德國的歐司朗光電半導體公司(OSRAM Opto Semiconductors GmbH)簽署策略協議。協議包括長期供應協議和若干HexaTech的智慧財產權(IP)授權,其中,前者涉及HexaTech的氮化鋁(AlN)基板,該基板是HexaTech直徑為2英吋的基板開發專案的直接支援。

HexaTech是世界領先的AlN單晶基板供應商。HexaTech的執行長John Goehrke表示:「與歐司朗建立合作關係為雙方開創雙贏局面。透過授權公司技術,不僅歐司朗能夠採用HexaTech的材料加速其UV-C LED元件的開發,而且HexaTech能夠專注於公司的核心競爭力,供應世界一流的AlN基板。」

歐司朗研發負責人Hans-Juergen Lugauerg說:「歸功於歐司朗的策略,即積極將我們的不可見光光電產品組合擴展到UV-C波長範圍,快速成長並區隔市場。與AlN領域公認的產業領導者HexaTech建立長期策略合作關係將有助於我們開發高效率、高可靠性的深紫外光(UV)裝置,使歐司朗成為主要的高性能光電技術供應商,提供從深紫外波長到紅外波長的各種產品。」

 

新螢光材料-矽氮氧螢光粉

YAG:Ce3+是目前較成熟的螢光材料。

Eu3+參雜的矽酸鹽螢光材料,因為是靠紫外光激發,所以耗能,並且壽命較差。

硫化物化學穩定性差 ,易水解變質。

矽氮氧螢光材料是最新發展的材料,有較高的穩定性,高的光轉換率,顏色穩定性與多變性。

矽氮氧螢光材料的化學通式:(Ca,Sr,Ba)Si2O2N2:Eu2+

矽氮氧螢光材料的合成起始原料常見的是Si3N4。

防止汽車LED放静電,TDK發布陶瓷基板

日本TDK公司在慕尼黑電子展「electronica 2016」,發佈了車載用途的內置ESD保護功能的LED用薄型電路基板。它採用陶瓷材質,名為「CeraPad」。這是EPCOS品牌的多層基板產品,利用CeraPad,可以兼顧出色的ESD保護性能和小型化。該產品適合汽車前燈及智能手機閃光燈的LED系統。

新產品的ESD保護性能最高為25kV,是標準二極管的3倍以上。還有一大特點就是超薄。厚度為300μ400μm,導熱性是普通基板的3倍以上。根據客戶的要求,可提供使用標準焊錫(Sn/Ag/Cu260℃)回流焊處理和共晶鍵合(AuSn320℃)的兩種型號。另外,CeraPad的熱膨脹率為6 ppm/K,與LED基本一樣,幾乎沒有因為溫度變化而在電路基板與LED之間形成機械應力。

CeraPad可應用於單個LED,也可應用於由多個LED構成的LED陣列(矩陣)。比如,如果配備單個標準LED元件,可封裝為1.5mm見方及0.7mm見方的CSP封裝。而封裝LED陳列的話,通過層疊CeraPad,可以單獨控制每個LED。與過去基本串聯LEDLED陣列相比,採用CeraPadLED陣列可以產生自由度高的照明效果。

汽車廢氣淨化用陶瓷

日本礙子宣佈將在泰國設立汽車廢氣淨化用陶瓷的製造工廠,計劃20184月開始生產。新公司的名稱為NGK CERAMICSTHAILAND),估計2020年前的設備投資總額將達到約500億日元。新公司的佔地面積約為22.7萬米2,資本金為13.5億泰銖,日本礙子出資95%、住友商事出資5%。

新公司製造的產品包括:

1HONEYCERAM:是作為對汽車廢氣的碳化氫、一氧化碳和氮氧化物(NOx)等有害成分進行淨化的觸媒轉換器基材。

2〕柴油車廢氣淨化用觸媒轉換器載體「大型HONEYCERAM」:採用堇青石製造,它可以用作去除柴油引擎廢氣中的PM(粒子狀物質)的氧化觸媒轉換器載體,或者去除NOx的選擇性還原觸媒轉換器的載體。

3〕堇青石制DPFDiesel Particulate Filter):交替堵塞HONEYCERAM兩端的廢氣出入口,將陶瓷的薄壁作為過濾器使用,以去除廢氣中的PM

4〕碳化矽制DPF:特點是耐熱性比堇青石制DPF更加出色、可以捕集並燃燒更多的PM,主要配備在乘用車上。

高純度氧化鋁在晶圓製造上的應用

在「CEATEC JAPAN 2016」(1047日)會場上,日本礙子展示陶瓷技術的電子元器件製造用晶圓。該公司是已有約100年歷史的陶瓷零件廠商,主力產品是輸電線支撐部等的陶瓷絕緣子。晶圓是其材料技術及加工技術的新應用領域之一。

2014年日本礙子發佈實現「複合晶圓」,它是在矽、陶瓷、玻璃等底板上黏貼很薄的功能層製造而成的,可用在SAW濾波器的用途。因矽的熱膨脹率小,通過在矽底板上黏貼壓電體,可獲得具有壓電性,而熱膨脹率只有原來三分之一左右的晶圓,由於受熱伸縮較小,所以能製作出濾波性能好的SAW濾波器。

另外,日本礙子還展出了使用透光性陶瓷材料「Hiceram」的晶圓,這種材料使用純度高達99.99%以上的氧化鋁(Al2O3)作為原料。使用Hiceram,除了具有通孔的晶圓、黏貼矽功能層的基板之外,還可以製造僅在生產過程中與極薄晶圓或低強度晶圓黏合在一起使用的支撐基板等。

日本礙子還提出用Hiceram基板替代藍寶石作為絕緣基板的解決方案。Hiceram基板的特點是,與藍寶石相比容易擴大口徑(能擴大到12釐米),可降低成本,性能水準接近藍寶石。

 

陶瓷OLED為軟性顯示開啟更多可能性

荷蘭研究機構Holst Centre展示號稱有史以來首款以陶瓷為基礎的大尺寸軟性有機發光二極體(OLED);研究人員期望這種在陶瓷基板上製造的軟性OLED,能夠為顯示應用開啓更多可能性

Holst Centre的研究人員在厚度約僅20-40µmENrG Thin E-Strate陶瓷基板上進行製造。相較於金屬箔片或軟性玻璃,軟性的陶瓷基板一向被認為較易於處理,而且天生具備防潮性以及高溫可達1000℃的性能。

這些材料的特性有助於簡化OLED軟性元件的製造,因為它只需要頂部的防潮層,即可保護沈積於陶瓷基板上的OLED層;相較之下,採用塑料的OLED在每一層的兩面都需要保護層,陶瓷基板上的OLED層制程顯得簡單得多。

根據研究人員在120x25mmOLED原型上進行測試顯示,僅以一層由Holst Centre透過等離子增強化學氣相沈積(PECVD)與數層印刷直接沈積於頂部的薄膜封裝,就能讓基於Thin E-Strate陶瓷基板的OLED實現低於每日約8.5×10^7 g/m^2的水蒸汽透過率(WVTR)

相較於一般商用裝置的最低要求——每日約10^-6 g/m^2WVTRHolst Centre的實驗數據更具有競爭力。如果真的能夠達到這樣的程度,預計採用這種軟性OLED的顯示器大約可承受約10年的時間,才會因潮濕導致肉眼可見的黑斑出現。

Holst Centre資深科學家Hylke Akkerman表示,「要達到這樣的WVTR並不容易,目前市面上僅具有單面面保護層的軟性OLED,只能達到每日約10^-5 g/m^2,相當於僅能維持一年或更短的使用壽命。而Thin E-Strate基板,以簡單的結構就超越每日約10^-6 g/m^2 WVTR的目標,顯示採用陶瓷基板堆疊薄膜封裝,可實現極佳的保護能力。」

全新陶瓷固體電池,輸出密度高達3倍

被視為2030年重要技術的全固體陶瓷電池大大提前了實用化時間,充電一次可行駛500km以上的汽車預計很快會亮相。智慧手機、可穿戴終端、電動汽車(EV)以及家用和電力系統業者用蓄電池的品質能量密度有望提高到3倍,相同容量的價格可能會降到1/2以下。這要歸功於全陶瓷固體電池的相關技術大幅提升。

左右其性能的,是鋰(Li)擴散速度的指標——固體電解質的離子導電率。2016322日,固體電解質取得了一次大的突破。菅野親自宣佈發現了破紀錄的固體電解質。菅野的研究室與豐田、高能源加速研究機構等合作開發出了鋰離子導電率為原來2倍的電解質等。

菅野等人採用這些材料試制出了「全固體陶瓷電池」,並證實其輸出密度是傳統鋰離子二次電池的3倍以上,能量密度是傳統鋰離子二次電池的2倍以上。

-30℃100℃的溫度範圍里,該試制電池的充放電特性為2001000次,容量基本沒有降低。而且,在充放電1000次以後,每次充電容量與放電容量的比值——充放電效率也基本為100%。

添加微量電子,控制玻璃的物理特性

東京工業大學與美國太平洋西北國家實驗室(PNNL)組成的研究組發現,在探討12CaO·7Al2O3(鈣鋁石)電子化合物(C12A7e)玻璃的物理性能和結構時發現,化學組成不變,但只需要將3%的氧離子置換為電子,玻璃化轉變溫度(Tg)就會降低100度以上。

液體結構凍結的溫度(轉移溫度)等玻璃的物理性能,取決於玻璃網眼的組成成分(NWF)與截斷成分(NWM)之比,也就是化學組分。通常的NWM是通過形成離子結合截斷網眼結構來降低Tg。而電子化合物玻璃中的電子陰離子因遠比離子更容易運動,會出現局部高溫的狀態,因此可以理解如果不降低溫度,有可能不會產生整體結構被凍結的玻璃化轉變。

第8屆德國創新獎:蓄熱陶瓷獲獎

201677日的「第8屆德國創新獎戈特弗里德·華格納獎2016」,築波大學蓄熱陶瓷獲獎。

來自日本全國31所大學和研究機構的62項研究應徵參選,最終「材料」、「生命科學與醫療保健」、「能源與工業」領域各1人、合計3人獲獎。

「能源與工業領域」:所裕子(39歲,築波大學數理物質系尖端功能性物質研究室副教授)的「利用雙穩定性的壓力響應型蓄熱材料開發」獲獎。

所裕子「利用雙穩定性的壓力響應型蓄熱材料開發」的研究成果,據稱可促進高爐廢熱能等的再利用,也可作尖端電子元器件材料使用。所裕子將此次的材料命名為「蓄熱陶瓷」。該蓄熱陶瓷是由鈦原子和氧原子構成的「條紋型五氧化三鈦」,通過相變將光、熱和電流的能量蓄留其中(蓄熱),通過壓力等外部刺激可釋放能量。可作為可在大氣中保持固體狀態的相變蓄熱材料,具有高達240KJ/升的蓄熱能力。透過結晶結構的改變,還可以調整蓄熱時間及蓄/散熱速度等蓄熱特性。由於在大氣中為粉末狀,可以與其他材料一起製成任意形狀,使用相當方便。所裕子說「還發現了電流感應相變,因此還有望作為尖端電子元器件材料使用」。