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概述
調(diào)研大綱

在應(yīng)用領(lǐng)域方面,特殊用玻璃粉在電子信息、航空航天、醫(yī)療器械等領(lǐng)域發(fā)揮關(guān)鍵作用。電子信息領(lǐng)域,用于電子元件制造和芯片封裝,并且需求向高性能、高精度方向發(fā)展,航空航天領(lǐng)域,用于航空發(fā)動(dòng)機(jī)部件和飛行器外殼,對(duì)耐高溫、熱膨脹系數(shù)匹配等性能要求極高,醫(yī)療器械領(lǐng)域,用于醫(yī)療器械零部件和生物傳感器,安全性和生物兼容性是關(guān)鍵要求。

一、電子信息領(lǐng)域?

1、具體應(yīng)用場(chǎng)景?

在電子信息領(lǐng)域,特殊用玻璃粉有著廣泛且關(guān)鍵的應(yīng)用,在電子元件制造方面,多層陶瓷電容器(MLCC)是一個(gè)典型應(yīng)用實(shí)例。MLCC 是電子設(shè)備中不可或缺的基礎(chǔ)元件,特殊用玻璃粉在其制造過(guò)程中作為粘結(jié)劑和填充材料發(fā)揮著重要作用。玻璃粉能夠填充陶瓷顆粒之間的間隙,增強(qiáng)陶瓷層之間的粘結(jié)力,提高 MLCC 的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性和電氣性能。在智能手機(jī)、平板電腦等便攜式電子設(shè)備中,大量使用的 MLCC 需要具備小型化、大容量、高可靠性等特點(diǎn),特殊用玻璃粉的應(yīng)用有助于滿足這些要求,確保電子設(shè)備的穩(wěn)定運(yùn)行。?

在芯片封裝領(lǐng)域,特殊用玻璃粉同樣扮演著至關(guān)重要的角色。隨著芯片技術(shù)的不斷發(fā)展,芯片的集成度越來(lái)越高,對(duì)封裝材料的性能要求也日益苛刻。特殊用玻璃粉具有良好的絕緣性、低熱膨脹系數(shù)和高化學(xué)穩(wěn)定性,能夠有效保護(hù)芯片免受外界環(huán)境的影響,同時(shí)確保芯片與外部電路之間的可靠連接。在先進(jìn)的倒裝芯片封裝技術(shù)中,玻璃粉被用于制作底部填充材料,填充芯片與基板之間的空隙,提高封裝的機(jī)械強(qiáng)度和熱循環(huán)性能,防止芯片在使用過(guò)程中出現(xiàn)開(kāi)裂或脫焊等問(wèn)題,保障芯片的長(zhǎng)期穩(wěn)定運(yùn)行。?

2、需求特點(diǎn)與趨勢(shì)?

電子信息領(lǐng)域?qū)μ厥庥貌AХ鄣男阅苄枨蟪尸F(xiàn)出多樣化和高端化的特點(diǎn),在性能需求方面,首先,對(duì)玻璃粉的粒度要求越來(lái)越嚴(yán)格。隨著電子元件的小型化和精細(xì)化發(fā)展,需要玻璃粉具有更細(xì)且均勻的粒度分布,以滿足高精度制造工藝的要求。在半導(dǎo)體制造中,用于光刻膠的玻璃粉粒徑通常要求達(dá)到納米級(jí),以確保光刻圖案的精度和分辨率。其次,玻璃粉的純度至關(guān)重要。高純度的玻璃粉能夠減少雜質(zhì)對(duì)電子元件性能的影響,提高電子元件的可靠性和穩(wěn)定性。在芯片封裝中,雜質(zhì)含量過(guò)高的玻璃粉可能會(huì)導(dǎo)致漏電、短路等問(wèn)題,因此對(duì)玻璃粉的純度要求通常達(dá)到 99.99% 以上。?

從未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)來(lái)看,隨著 5G 通信、人工智能、物聯(lián)網(wǎng)等新興技術(shù)的快速發(fā)展,電子信息領(lǐng)域?qū)μ厥庥貌AХ鄣男枨髮⒊掷m(xù)增長(zhǎng)。在 5G 通信領(lǐng)域,基站建設(shè)和終端設(shè)備的升級(jí)對(duì)特殊用玻璃粉的需求大幅增加。5G 基站需要大量高性能的濾波器、天線罩等部件,這些部件的制造離不開(kāi)特殊用玻璃粉,要求玻璃粉具備高介電常數(shù)、低介電損耗等特性,以滿足 5G 通信高頻、高速、大容量的傳輸需求。隨著物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的普及,各種智能設(shè)備如智能家電、智能穿戴設(shè)備等的市場(chǎng)規(guī)模不斷擴(kuò)大,這些設(shè)備中的傳感器、微控制器等電子元件對(duì)特殊用玻璃粉的需求也將隨之增長(zhǎng),且對(duì)玻璃粉的性能和可靠性提出了更高要求。?

二、航空航天領(lǐng)域?

1、具體應(yīng)用場(chǎng)景?

在航空航天領(lǐng)域,特殊用玻璃粉憑借其卓越的性能,在多個(gè)關(guān)鍵部件中發(fā)揮著不可或缺的作用。在航空發(fā)動(dòng)機(jī)部件方面,燃燒室是航空發(fā)動(dòng)機(jī)的核心部件之一,工作時(shí)需要承受極高的溫度和壓力。特殊用玻璃粉制成的高溫陶瓷涂層被廣泛應(yīng)用于燃燒室的內(nèi)壁和火焰筒等部位。這種涂層具有優(yōu)異的耐高溫性能,能夠承受 1500℃以上的高溫,有效保護(hù)金屬基體免受高溫燃?xì)獾那治g,提高燃燒室的熱效率和可靠性。玻璃粉涂層還具有良好的隔熱性能,能夠減少熱量向金屬部件的傳遞,降低金屬部件的工作溫度,延長(zhǎng)其使用壽命。?

在飛行器外殼方面,為了滿足飛行器在高空高速飛行時(shí)的氣動(dòng)性能和結(jié)構(gòu)強(qiáng)度要求,同時(shí)減輕自身重量,特殊用玻璃粉被用于制造先進(jìn)的復(fù)合材料。以碳纖維增強(qiáng)玻璃粉復(fù)合材料為例,它結(jié)合了碳纖維的高強(qiáng)度和玻璃粉的高硬度、耐高溫、耐腐蝕等特性。這種復(fù)合材料被廣泛應(yīng)用于飛機(jī)機(jī)翼、機(jī)身蒙皮等部位,不僅能夠顯著減輕飛行器的重量,提高燃油效率,還能增強(qiáng)飛行器外殼的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度和耐候性,使其能夠在復(fù)雜的高空環(huán)境下安全可靠地運(yùn)行。?

2、需求特點(diǎn)與趨勢(shì)?

航空航天領(lǐng)域?qū)μ厥庥貌AХ鄣奶厥庖髽O為嚴(yán)格,首先,在性能方面,對(duì)玻璃粉的耐高溫性能要求極高。航空發(fā)動(dòng)機(jī)在工作時(shí),關(guān)鍵部件的溫度可高達(dá) 1800℃以上,因此要求玻璃粉在如此高溫下仍能保持穩(wěn)定的物理和化學(xué)性能,不發(fā)生軟化、變形或分解等現(xiàn)象。玻璃粉的熱膨脹系數(shù)需要與金屬部件相匹配,以避免在溫度變化時(shí)因熱脹冷縮差異過(guò)大而導(dǎo)致涂層或復(fù)合材料開(kāi)裂,影響部件的性能和安全。?

從需求變化趨勢(shì)來(lái)看,隨著航空航天技術(shù)的不斷發(fā)展,對(duì)飛行器的性能要求越來(lái)越高,這將進(jìn)一步推動(dòng)對(duì)特殊用玻璃粉性能的提升需求。未來(lái)的航空發(fā)動(dòng)機(jī)將朝著更高推重比、更低燃油消耗的方向發(fā)展,這就要求特殊用玻璃粉制成的涂層和復(fù)合材料具有更好的耐高溫、隔熱、耐磨等性能。隨著商業(yè)航天的興起,對(duì)低成本、高性能特殊用玻璃粉的需求也將逐漸增加。企業(yè)需要不斷加大研發(fā)投入,創(chuàng)新生產(chǎn)工藝,提高產(chǎn)品質(zhì)量和性能,同時(shí)降低生產(chǎn)成本,以滿足航空航天領(lǐng)域不斷變化的市場(chǎng)需求。?

三、醫(yī)療器械領(lǐng)域?

1、具體應(yīng)用場(chǎng)景?

在醫(yī)療器械領(lǐng)域,特殊用玻璃粉憑借其獨(dú)特性能,在多個(gè)關(guān)鍵零部件及生物傳感器等方面發(fā)揮著重要作用。在醫(yī)療器械零部件方面,人工關(guān)節(jié)是特殊用玻璃粉的重要應(yīng)用實(shí)例之一。人工關(guān)節(jié)作為人體關(guān)節(jié)的替代物,需要具備良好的生物相容性、耐磨性和機(jī)械強(qiáng)度。特殊用玻璃粉可用于制備人工關(guān)節(jié)的涂層材料,通過(guò)在金屬或陶瓷基體表面涂覆含有玻璃粉的涂層,能夠改善關(guān)節(jié)表面的潤(rùn)滑性能,降低摩擦系數(shù),減少磨損,同時(shí)提高關(guān)節(jié)與人體組織的結(jié)合力,降低排異反應(yīng)的發(fā)生概率,從而延長(zhǎng)人工關(guān)節(jié)的使用壽命,提高患者的生活質(zhì)量。?

在生物傳感器方面,特殊用玻璃粉常用于制備生物傳感器的敏感膜。例如,基于玻璃粉的葡萄糖生物傳感器,利用玻璃粉良好的化學(xué)穩(wěn)定性和生物相容性,將葡萄糖氧化酶固定在玻璃粉膜上,當(dāng)傳感器接觸到含有葡萄糖的生物樣品時(shí),葡萄糖氧化酶會(huì)催化葡萄糖發(fā)生氧化反應(yīng),產(chǎn)生的電子通過(guò)玻璃粉膜傳導(dǎo)至電極,從而實(shí)現(xiàn)對(duì)葡萄糖濃度的快速、準(zhǔn)確檢測(cè)。這種生物傳感器在糖尿病患者的血糖監(jiān)測(cè)等方面具有重要應(yīng)用價(jià)值,能夠?yàn)榛颊咛峁?shí)時(shí)、便捷的檢測(cè)服務(wù)。?

2、需求特點(diǎn)與趨勢(shì)?

醫(yī)療器械領(lǐng)域?qū)μ厥庥貌AХ鄣陌踩院蜕锛嫒菪缘确矫嬗兄鴩?yán)格的需求,首先,安全性是醫(yī)療器械的首要考量因素,特殊用玻璃粉必須經(jīng)過(guò)嚴(yán)格的生物安全性測(cè)試,確保其在與人體組織和體液接觸過(guò)程中不會(huì)釋放出有害物質(zhì),不會(huì)引起炎癥、過(guò)敏等不良反應(yīng)。生物兼容性也是關(guān)鍵需求,玻璃粉需要與人體組織和細(xì)胞具有良好的親和性,能夠被人體組織所接受,不干擾人體正常的生理功能。?

從未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)來(lái)看,隨著人們對(duì)健康關(guān)注度的不斷提高以及醫(yī)療器械技術(shù)的飛速發(fā)展,對(duì)特殊用玻璃粉的需求將呈現(xiàn)增長(zhǎng)態(tài)勢(shì)。隨著人口老齡化的加劇,對(duì)人工關(guān)節(jié)、牙科修復(fù)材料等醫(yī)療器械的需求不斷增加,這將帶動(dòng)對(duì)特殊用玻璃粉的需求增長(zhǎng)。隨著生物醫(yī)學(xué)檢測(cè)技術(shù)的不斷進(jìn)步,對(duì)高靈敏度、高選擇性生物傳感器的需求日益迫切,特殊用玻璃粉在生物傳感器領(lǐng)域的應(yīng)用將更加廣泛,對(duì)其性能和質(zhì)量的要求也將不斷提高。未來(lái),特殊用玻璃粉需要在保持良好安全性和生物兼容性的基礎(chǔ)上,進(jìn)一步提升其性能,如提高傳感器的靈敏度、穩(wěn)定性和使用壽命等,以滿足醫(yī)療器械領(lǐng)域不斷發(fā)展的需求。

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