陶瓷金属化,即在陶瓷表面牢固粘附一层金属薄膜,实现陶瓷与金属焊接的技术。在现代科技发展中,其重要性日益凸显。随着 5G 时代来临,半导体芯片功率增加,对封装散热材料要求更严苛。陶瓷金属化产品所用陶瓷材料多为 96 白色或 93 黑色氧化铝陶瓷,通过流延成型。制备方法多样,Mo - Mn 法以难熔金属粉 Mo 为主,加少量低熔点 Mn,烧结形成金属化层,但存在烧结温度高、能源消耗大、封接强度低的问题。活化 Mo - Mn 法是对其改进,添加活化剂或用钼、锰的氧化物等代替金属粉,降低金属化温度,虽工艺复杂、成本高,但结合牢固,应用较广。活性金属钎焊法工序少,一次升温就能完成陶瓷 - 金属封接,钎焊合金含活性元素,可与 Al2O3 反应形成金属特性反应层,不过活性钎料单一,应用受限。陶瓷金属化在航空航天领域,为耐高温部件提供稳定金属连接。湛江氧化锆陶瓷金属化电镀
航空航天:用于发动机部件、热防护系统以及天线罩等关键组件,其优异的耐高温、耐腐蚀性能,确保了极端环境下设备的稳定运行。电子通讯:在集成电路中,陶瓷金属化基片能够有效提高电路集成化程度,实现电子设备小型化。在手机射频前端模块,多层陶瓷与金属化层交替堆叠,构建超小型、高性能滤波器、耦合器等元件。金属化实现层间电气连接与信号屏蔽,使各功能单元紧密集成,缩小整体体积。医疗器械:可用于制造一些精密的电子医疗器械部件,既利用了陶瓷的生物相容性和化学稳定性,又借助金属化后的导电性能满足设备的电气功能需求。还可以提升植入物的生物相容性和耐腐蚀性,通过赋予其抗钧性能,降低了感然风险。环保与能源:用于制备高效催化剂、电解槽电极等,促进了清洁能源的生产与利用。在能源领域,部分储能设备的电极材料可采用陶瓷金属化材料,陶瓷的耐高温、耐腐蚀性能有助于提高电极的稳定性和使用寿命,金属化带来的导电性则保障了电荷的顺利传输。此外,同远表面处理的陶瓷金属化在机械制造领域也有应用,如金属陶瓷刀具、轴承等5。在汽车行业的一些陶瓷部件中可能也会用到该技术来提升部件性能5。湛江氧化锆陶瓷金属化电镀陶瓷金属化是让陶瓷表面形成金属层,实现陶瓷与金属连接的关键技术。
随着电子设备向微型化、集成化发展,真空陶瓷金属化扮演关键角色。在手机射频前端模块,多层陶瓷与金属化层交替堆叠,构建超小型、高性能滤波器、耦合器等元件。金属化实现层间电气连接与信号屏蔽,使各功能单元紧密集成,缩小整体体积。同时,准确控制金属化工艺确保每层陶瓷性能稳定,避免因加工误差累积导致信号串扰、损耗增加。类似地,物联网传感器节点,将感知、处理、通信功能集成于微小陶瓷封装内,真空陶瓷金属化保障内部电路互联互通,推动万物互联时代迈向更高精度、更低功耗发展阶段。
电镀金属化工艺介绍 电镀金属化工艺是在直流电场作用下,使镀液中的金属离子在陶瓷表面发生电沉积,从而形成金属化层。不过,由于陶瓷本身不导电,需要先对其进行特殊预处理。流程方面,首先对陶瓷进行粗化处理,增加表面积与粗糙度,接着进行敏化和活化操作。敏化是让陶瓷表面吸附一层易被氧化的物质,活化则是在陶瓷表面沉积一层催化活性金属,使陶瓷表面具备导电能力。之后将预处理好的陶瓷作为阴极,放入含有金属离子的电镀液中,在阳极和阴极间施加一定电压,电镀液中的金属离子在电场力作用下向阴极(陶瓷)移动并沉积,逐渐形成均匀的金属镀层。电镀金属化工艺能精确控制镀层厚度与成分,镀层具有良好的耐腐蚀性和装饰性。在卫浴陶瓷、珠宝饰品等领域应用较多,比如为陶瓷卫浴产品镀上铬层,提升其光泽度与抗污能力;为陶瓷珠宝饰品镀贵金属,增强美观价值。 技术难点在于控制金属与陶瓷界面反应,保障结合强度。
陶瓷金属化产品的市场情况 陶瓷金属化产品市场正呈现出蓬勃发展的态势。由于其兼具陶瓷和金属的优良特性,在多个高技术领域需求旺盛。 从细分市场来看,陶瓷基板类产品占据主导地位。2024 年其市场规模约达 487 亿元,占比近 48%。这类产品因良好的导热性与电绝缘性,在功率模块、LED 散热基板、传感器封装等领域应用多处 。陶瓷金属化封装件的市场规模约为 298 亿元,占比约 29.3%,主要服务于对可靠性和稳定性要求极高的航空航天与俊工电子领域 。陶瓷金属化连接件、陶瓷加热元件等细分产品也在稳步增长,合计市场规模约 231 亿元 。 下游应用行业的扩张和技术升级是市场增长的主要动力。尤其是半导体封装、LED 照明、新能源汽车电子等领域需求强劲。在新能源汽车领域,预计 2025 年陶瓷金属化产品市场规模将达 215 亿元,同比增长 14.3% 。产业政策也在不断引导其应用领域拓展,未来市场前景十分广阔 。陶瓷金属化需严格前处理(如粗化、清洗),确保金属层与陶瓷表面的附着力和可靠性。湛江氧化锆陶瓷金属化电镀
陶瓷金属化工艺多样,如钼锰法高温烧结金属浆料,化学镀通过活化反应沉积金属镀层。湛江氧化锆陶瓷金属化电镀
同远表面处理在陶瓷金属化领域除了通过“梯度界面设计”提升结合力外,还有以下技术突破:精确的参数控制3:在陶瓷阻容感镀金工艺上,同远能够精细控制镀金过程中的各项参数,如电流密度、镀液温度、pH值等,确保镀金层的均匀性和附着力。精细的工艺流程3:采用了清洁打磨、真空处理、电镀处理以及清洗抛光等一系列精细操作,每一个环节都严格把关,以确保镀金层的质量和陶瓷阻容感的外观效果。产品性能提升3:其陶瓷阻容感镀金工艺不仅提升了产品的美观度,更显著提高了陶瓷阻容感的导电性能,减少信号传输过程中的衰减和干扰,确保数据传输的准确性和可靠性。同时,金的耐腐蚀性有效防止陶瓷表面被氧化和腐蚀,延长了电子产品的使用寿命。环保与经济价值并重3:金的可回收性使得废弃电子产品中的镀金层可以通过专业手段进行回收再利用,减少资源浪费和环境污染,赋予了陶瓷阻容感更高的经济价值和环保意义。关于“梯度界面设计”,目前虽没有公开的详细信息,但推测其可能是通过在陶瓷与金属化层之间设计一种成分或结构呈梯度变化的过渡层,来改善两者之间的结合状况。这种设计可以使陶瓷和金属的物性差异在梯度变化中逐步过渡,从而减小界面处的应力集中,提高结合力。湛江氧化锆陶瓷金属化电镀