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碳化硅襯底晶片及其功率器件● 襯底晶片應(yīng)用：高端照明、SiC外延片、GaN外延片、PSS襯底等● 新能源汽車應(yīng)用：電動汽車電驅(qū)系統(tǒng)功率器件、充電樁功率器件等● 軍工應(yīng)用：機(jī)載雷達(dá)通訊設(shè)備功率器件、微波通訊大功率器件等● 超高速集成電路：RFIC（射頻集成電路）、SOS 芯片、光通訊芯片、5G 技術(shù)等

鐵電陶瓷粉體及其集成器件的研究與開發(fā)是目前最為活躍的領(lǐng)域。大部分鐵電陶瓷是鈣鈦礦型復(fù)氧化物，其中最為重要的是BaTiO3基氧化物陶瓷。BaTiO3是在第二次世界大戰(zhàn)的1942年到1945年間，由美國、蘇聯(lián)、日本各自發(fā)現(xiàn)的高介電常數(shù)、強(qiáng)介電體的材料。由于其具有優(yōu)越的介電、壓電、鐵電性能，被廣泛應(yīng)用于制備各種陶瓷電容器、微波器件、鐵電存儲器、溫度傳感器、非線性變阻器、熱敏電阻、超聲波振子、蜂窩狀發(fā)熱體等電子器件。隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展和電子元件的小型化、高度集成化，需要制備與合成符合發(fā)展要求的高質(zhì)量的鈦酸鋇基陶瓷粉體。納米BaTiO3基電子陶瓷具有獨(dú)特的絕緣性、壓電性、介電性、熱釋電性和半導(dǎo)體性為元器件的小型化、集成化帶來可能，大大提高了產(chǎn)品的附加值和市場競爭力。如采用納米BaTiO3粉末制多層電容器，可以顯著減薄每層厚度增加層數(shù)，從而大大提高電容量和減小體積。因此，低成本合成鈦酸鋇基納米陶瓷粉體對我國信息產(chǎn)業(yè)、電子工業(yè)等的發(fā)展具有重要的意義。 溶膠-凝膠自燃合成(Sol-gel Autoignition Synthesis，SAS)是九十年代伴隨著高溫燃燒合成的深入研究和超純、超細(xì)氧化物陶瓷的制備而出現(xiàn)的一種低成本制備與合成單一氧化物和復(fù)雜氧化物的技術(shù)。它是指有機(jī)鹽凝膠或有機(jī)鹽與金屬硝酸鹽在加熱過程中發(fā)生氧化還原反應(yīng)，燃燒產(chǎn)生大量氣體，可自我維持并合成所需燃燒產(chǎn)物的材料合成工藝。它的主要的特點(diǎn)有以下幾點(diǎn)：(1)：燃燒體系的點(diǎn)火溫度低(150℃-200℃)，一般為有機(jī)物的分解溫度；(2)：燃燒火焰溫度較低(1000℃-1400℃)，燃燒時(shí)產(chǎn)生大量氣體，可獲得具有高比表面積的陶瓷粉體。高溫燃燒合成燃燒溫度一般高于1800℃，合成的粉體粒度較粗，而SLCS則可制得納米粉末；(3)各組分達(dá)到分子或原子水平的復(fù)合；(4)：反應(yīng)迅速：燃燒合成一般在幾分鐘內(nèi)完成；(5)所合成的粉體疏松多孔，分散性良好；(6)：耗能低；(7)：所用設(shè)備和工藝簡單、投資小；(8)：自凈化：由于原料中的有害雜質(zhì)在燃燒合成過程中能揮發(fā)逸出，所以產(chǎn)品純度易于提高。 本項(xiàng)目申請者采用SAS技術(shù)已經(jīng)成功地合成了粒度達(dá)70nm左右的BaTiO3陶瓷粉體。 廣泛應(yīng)用于制備各種陶瓷電容器、微波器件、鐵電存儲器、溫度傳感器、非線性變阻器、熱敏電阻、超聲波振子、蜂窩狀發(fā)熱體等電子器件。

編織結(jié)構(gòu)陶瓷基復(fù)合材料由于其耐高溫、抗氧化的特點(diǎn)，是高推重比航空發(fā)動機(jī)高溫部件最有應(yīng)用前景的候選材料。在此背景下，研究開發(fā)了編織結(jié)構(gòu)陶瓷基復(fù)合材料力學(xué)性能預(yù)測和結(jié)構(gòu)強(qiáng)度分析技術(shù)。 項(xiàng)目通過穩(wěn)態(tài)熱固耦合平衡方程推導(dǎo)建立了熱固耦合雙尺度漸進(jìn)均勻化分析方法，得到宏細(xì)觀物理量間的對應(yīng)關(guān)系偏微分方程。利用變分原理推導(dǎo)得到宏細(xì)觀物理量對應(yīng)關(guān)系方程的有限單元形式，完成熱固耦合雙尺度漸進(jìn)均勻化分析程序的開發(fā)；針對編織結(jié)構(gòu)復(fù)合材料的多尺度結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，完成了復(fù)合材料的細(xì)觀、微觀多尺度RVE建模方法研究。最后，通過引入材料分布模型描述復(fù)合材料構(gòu)件局部材料坐標(biāo)，建立了復(fù)合材料構(gòu)件宏細(xì)微觀多尺度熱固耦合分析體系。 此項(xiàng)技術(shù)通過多尺度RVE建模、熱固耦合雙尺度均勻化分析能夠較為準(zhǔn)確的預(yù)測陶瓷基復(fù)合材料及其構(gòu)件的熱力學(xué)性能，得到相關(guān)材料參數(shù)，為材料的應(yīng)用提供分析方法。應(yīng)用此項(xiàng)技術(shù)，復(fù)合材料熱力學(xué)性能預(yù)測值與材料單位提供的實(shí)驗(yàn)值相吻合，預(yù)測的宏觀彈性模量與拉伸實(shí)驗(yàn)測量值最大相對誤差12%以內(nèi)。同時(shí)開展陶瓷基復(fù)合材料發(fā)動機(jī)典型結(jié)構(gòu)實(shí)驗(yàn)研究，應(yīng)變預(yù)測值與實(shí)驗(yàn)測量值最大相對誤差7%以內(nèi)。

成果與項(xiàng)目的背景及主要用途： 陶瓷墨水就是含有某種特殊陶瓷粉體的懸濁液或乳濁液，通常包括陶瓷粉 體、溶劑、分散劑、結(jié)合劑、表面活性劑及其它輔料。利用 PüHLER 納米研磨 機(jī)可將無機(jī)顏料噴墨技術(shù)功能性的陶瓷墨水打印在陶瓷磚上，實(shí)現(xiàn)建筑陶瓷的個(gè) 性化和功能化。 技術(shù)原理與工藝流程簡介： 反相微乳液法制備高溶度 ZrO2 陶瓷墨水。反相微乳液制備陶瓷墨水，得到 粒度均勻的納米微粒和最大溶水量時(shí)的最佳組分配比,乳化效果最好,溶水量佳。 同時(shí)利用反相微乳液法制備出了非水相 ZrO2陶瓷墨水。成型后快速干燥, 獲 得均勻、致密堆積的陶瓷坯體。此方法通過設(shè)計(jì)體系的組成,繪制不同組分配比 和不同溫度時(shí)的體系擬三元相圖,計(jì)算出最佳組成的質(zhì)量分?jǐn)?shù)和溫度的控制范 圍。陶瓷墨水透明穩(wěn)定,目前質(zhì)量濃度可達(dá)到 1.4% ,粒度 20nm 左右,高度分散， 表面張力、粘度等指標(biāo)均滿足間歇式噴墨打印機(jī)的技術(shù)要求。 應(yīng)用前景分析及效益預(yù)測： 相比絲網(wǎng)印刷和輥筒印刷技術(shù)，噴墨印刷擁有著生產(chǎn)流程更簡單、產(chǎn)品生產(chǎn) 周期縮短、花色紋理更加逼真豐富的有點(diǎn)。 陶瓷噴墨打印成型技術(shù)是一種把計(jì)算機(jī)輔助制造(CAM)應(yīng)用于陶瓷成型中 的 新技術(shù)。它是在計(jì)算機(jī)控制下多層打印逐層疊加制出三維陶瓷坯體。它在復(fù) 雜單體陶瓷制造、有序成分復(fù)合材料制造,固體氧化物燃料電池制造等方面有很 好的應(yīng)用前景。 按中國陶瓷噴墨打印機(jī)最終市場容量 3000 臺，當(dāng)前陶瓷墨水平均價(jià)格 13 萬元/噸，每臺陶瓷噴墨打印機(jī)機(jī)使用的墨水量 8-12 噸/年來計(jì)算，未來國內(nèi)陶瓷 墨水市場價(jià)值為 31.2-46.8 億元/年。 應(yīng)用領(lǐng)域： 噴墨印刷技術(shù)被廣泛應(yīng)用到瓷片、全拋釉、仿古磚、微晶石、薄板等產(chǎn)品中。 合作方式及條件天津大學(xué)科技成果選編 技術(shù)合作與專利轉(zhuǎn)讓 

項(xiàng)目成果/簡介: 陶瓷具有耐高溫、耐腐蝕、耐磨損、耐老化、抗壓強(qiáng)度高等諸多優(yōu)點(diǎn)，但有一個(gè)致命的缺點(diǎn)——脆性。柔性陶瓷材料作為一種新型材料，在通訊、電子、醫(yī)學(xué)、航空、航天、軍事等高技術(shù)領(lǐng)域都被廣泛應(yīng)用。如電子計(jì)算機(jī)的高速硬盤轉(zhuǎn)動系統(tǒng)需要柔性陶瓷軸承；導(dǎo)彈、火箭發(fā)射裝置的關(guān)鍵部件如透波、鼻錐等要用耐高溫和抗氧化能力極強(qiáng)的柔性陶瓷做天線罩，才能承受高溫氣流的沖刷、摩擦 研究團(tuán)隊(duì)通過對純鈦酸鋁原料制備鈦酸鋁柔性陶瓷技術(shù)的改進(jìn)，以TiO2、Al2O3為原料，輔以Fe2O3、MgO、SiO2等添加劑，通過固相反應(yīng)、固相燒結(jié)制備出柔性鈦酸鋁陶瓷。能夠降低燒結(jié)溫度，且制備的鈦酸鋁陶瓷具有更高的強(qiáng)度和柔性。將其制備成具有柔性的鈦酸鋁陶瓷材料，將有傳統(tǒng)陶瓷材料沒有的特性，并且能夠進(jìn)一步提高其抗熱震性，使得柔性鈦酸鋁陶瓷能應(yīng)用于更為苛刻的環(huán)境中，并且在工業(yè)生產(chǎn)中用途更廣、市場大、前景好?？蓮澤皫r可彎砂巖微觀結(jié)構(gòu)圖知識產(chǎn)權(quán)類型:發(fā)明專利技術(shù)先進(jìn)程度:達(dá)到國內(nèi)領(lǐng)先水平成果獲得方式:獨(dú)立研究獲得政府支持情況:無

透明陶瓷作為一種新型的光學(xué)材料，兼具單晶和玻璃兩者的優(yōu)勢于一體，具有良好的熱物理性能、機(jī)械強(qiáng)度和耐腐蝕性。通過合適的稀土離子摻雜，可實(shí)現(xiàn)不同的光功能特性。透明陶瓷制造工藝簡單，成本低廉，具有高濃度摻雜和高光學(xué)質(zhì)量的優(yōu)勢，可以大尺寸、大批量生產(chǎn)。在高功率固體激光、白光LED照明、核醫(yī)學(xué)和高能物理探測、國防武器裝備等領(lǐng)域均具有其他材料不可替代的應(yīng)用優(yōu)勢，具有廣闊的市場前景。

陶瓷具有耐高溫、耐腐蝕、耐磨損、耐老化、抗壓強(qiáng)度高等諸多優(yōu)點(diǎn)，但有一個(gè)致命的缺點(diǎn)——脆性。柔性陶瓷材料作為一種新型材料，在通訊、電子、醫(yī)學(xué)、航空、航天、軍事等高技術(shù)領(lǐng)域都被廣泛應(yīng)用。如電子計(jì)算機(jī)的高速硬盤轉(zhuǎn)動系統(tǒng)需要柔性陶瓷軸承；導(dǎo)彈、火箭發(fā)射裝置的關(guān)鍵部件如透波、鼻錐等要用耐高溫和抗氧化能力極強(qiáng)的柔性陶瓷做天線罩，才能承受高溫氣流的沖刷、摩擦 研究團(tuán)隊(duì)通過對純鈦酸鋁原料制備鈦酸鋁柔性陶瓷技術(shù)的改進(jìn)，以TiO2、Al2O3為原料，輔以Fe2O3、MgO、SiO2等添加劑，通過固相反應(yīng)、固相燒結(jié)制備出柔性鈦酸鋁陶瓷。能夠降低燒結(jié)溫度，且制備的鈦酸鋁陶瓷具有更高的強(qiáng)度和柔性。將其制備成具有柔性的鈦酸鋁陶瓷材料，將有傳統(tǒng)陶瓷材料沒有的特性，并且能夠進(jìn)一步提高其抗熱震性，使得柔性鈦酸鋁陶瓷能應(yīng)用于更為苛刻的環(huán)境中，并且在工業(yè)生產(chǎn)中用途更廣、市場大、前景好。 可彎砂巖 可彎砂巖微觀結(jié)構(gòu)圖

產(chǎn)品詳細(xì)介紹壓電陶瓷微位移致動器-Piezoelectric Micro-displacement 壓電陶瓷的特點(diǎn): ? 容性負(fù)載,驅(qū)動電壓在０到１５０Ｖ? 工作溫度在-20℃~120℃,? 輸出位移小，輸出力大? 響應(yīng)速度右在微秒級? 驅(qū)動要求直流穩(wěn)壓電源? 根據(jù)驅(qū)動的方式不同可輸出直線位移，也可以作為震蕩源使用主要應(yīng)用:? 微型機(jī)械制造、超精密加工 ? 集成電路制造、生物工程? 醫(yī)療科學(xué)? 光學(xué)微處理系統(tǒng)，光纖對接? 航空航天領(lǐng)域? 掃描探針顯微鏡如有特殊溫度要求請與我們聯(lián)系壓電陶瓷實(shí)物圖壓電陶瓷外形尺寸 疊堆型壓電陶瓷選型表 參　數(shù) 型 號外形尺寸A×B×L［mm］±2%標(biāo)稱位移Ｌμ［um@150V］（±10%）　無位移輸出最大推力［N@150V］剛度［N/μm］壓電陶瓷響應(yīng)頻率f 0 [kHz]靜電容量［μF］（±20%）RP150/3×3/53×3×6533066900.15RP150/3×3/103×3×101033033700.35RP150/3×3/153×3×161533022500.50RP150/3×3/203×3×202033016.5450.70RP150/5×5/55×5×65900180550.40RP150/5×5/105×5×1010900108500.60RP150/5×5/205×5×182090060251.00RP150/5×5/305×5×283090038102.00RP150/5×5/405×5×38409002853.00RP150/5×5/505×5×48509001843.60RP150/5×5/605×5×58609001534.20RP150/7×7/107×7×10101800216251.20RP150/7×7/207×7×18201800120102.00RP150/7×7/307×7×283018007753.20RP150/7×7/387×7×323818006843.60RP150/7×7/507×7×42501800512.55.00RP150/10×10/1010×10×10103600450102.00RP150/10×10/2010×10×1820360025034.00RP150/10×10/3010×10×2830360016027.00RP150/10×10/4010×10×38403600118110.0RP150/10×10/5010×10×48503600720.812.0RP150/10×10/6010×10×586036006034.0RP150/14×14/1014×14/10107200100034.50RP150/14×14/2014×14/20207200500110.0RP150/14×14/3014×14/303072003330.516.0RP150/14×14/4014×14/404072002500.424.0RP150/14×14/5014×14/505072001440.328.5RP150/14×14/6014×14/606072001200.233.0壓電陶瓷選型方法請參考前章資料/驅(qū)動電源選型請參考后章資料 注：疊層型壓電陶瓷具有輸出力大，頻率響應(yīng)速度快，輸出位移大，換能效率高，可采用相對簡單的電壓控制方式等特點(diǎn)。官網(wǎng)：http://rznxkj.com/

碳化硅的工業(yè)生產(chǎn)，國內(nèi)外一直沿用 100 多年前 Acheson 發(fā)明的單爐芯技術(shù)，該法能耗高、產(chǎn)品品質(zhì)差、環(huán)境污染大、生產(chǎn)不安全、單爐產(chǎn)量小，因而生產(chǎn)效率低，產(chǎn)品市場競爭力差。高品質(zhì) SiC 新材料市場奇缺，嚴(yán)重制約了其在諸多高新技術(shù)領(lǐng)域的應(yīng)用。 1995 年以來，課題組對以往國內(nèi)外 SiC 生產(chǎn)爐的結(jié)構(gòu)、生產(chǎn)技術(shù)和工藝進(jìn)行了全面深入的調(diào)查、經(jīng)多年潛心研究，創(chuàng)立了多熱源多向流合成碳化硅理論體系，發(fā)明了 “ 冶煉碳化硅的多爐芯爐及其生產(chǎn)碳化硅的方法 ” 新技術(shù)。該技術(shù)獲國家發(fā)明專利授權(quán) 1 項(xiàng)，獲西安市科技進(jìn)步一等獎(jiǎng)、陜西省科技進(jìn)步三等獎(jiǎng)以及陜西省職工優(yōu)秀發(fā)明創(chuàng)新成果金獎(jiǎng)。已在國內(nèi)陜西、青海、寧夏、新疆、福建等地建成生產(chǎn)線 10 余條，占據(jù)我國 SiC 產(chǎn)能的 1/4 ，創(chuàng)產(chǎn)值 30 億余元，有力地推動了行業(yè)技術(shù)進(jìn)步。