多功能金屬陶瓷應用材料專利組合
 

領域別:金屬日期:2018/10/2
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■ 抗侵蝕、耐磨耗塗層材料
超硬複合材料為一種抗侵蝕、耐磨耗塗層材料,可分①碳化鎢(WC)複合材料,以及②碳化鈦(TiC)複合材料兩大類,並由兩種不同特性組成所構成:一為熔點與硬度都非常高但容易脆裂的碳化物等陶瓷相顆粒組成;另一則為硬度低、韌性高的結合金屬。超硬複合材料應用在切削刀具、模具、工件,例如車刀、銑刀、絞刀、刨刀、鋸片、鑽頭、衝頭、剪切模、成型模、抽製模、擠型模、手錶零件、原子筆珠等。然而,刀具、模具、工件之
硬度、耐磨耗性及耐高溫性直接影響使用壽命,連帶影響後端產品品質與功能,而製程、材料及加工成本更影響產業競爭力。有鑑於此,本專利組合提供之超硬多元合金技術可提升刀具、模具、工件之硬度、耐磨耗性、耐高溫性及複雜形狀工件之加工與製程。
專利組合技術特色
① 多元高熵合金作為碳化鎢、碳化鈦等陶瓷相的結合金屬,另含有高量的鉻及鎳,具耐蝕性,又因含鋁形成緻密的氧化鋁膜,呈現優秀的抗高溫氧化性,可用於具有腐蝕性的場合及高溫的場合。
② 新開發之碳化物/結合金屬之複合粉體,可運用於雷射積層燒結技術,降低材料使用量,同時可以解決形狀複雜之工件的加工問題。
應用領域
刀具、模具、工件

■ 車用輕量化金屬材料
近年來,在石油價格飛漲、能源與環境的議題逐漸受重視的情況下,飛機與汽、機車等運輸工具之零組件運用輕質的鋁合金材料已成為目前主要趨勢。傳統鑄造方式所製成之動力元件對於產品外型與結構設計有所侷限,需要繁瑣的CNC後加工與熱處理製程,對於形狀複雜之動力元件的加工難度則更高,導致整體加工成本相當高,因而有越來越多業者致力於開發新的鋁合金成形方式,具有質輕且適用雷射積層製程,可簡化製程多樣化
設計,解決費時、耗能與耗材之問題。
專利組合技術特色
① 具鋁合金組成物、應用其製成之鋁合金物件及其製造方法,應用此技術製得之鋁合金物件機械強度可大幅提高至具有400 MPa以上的常溫抗拉強度、250 MPa以上的常溫降伏強度,以及10%以上的常溫伸長率。
② 新開發之鋁合金粉體,在高溫環境(250˚C)下有較佳之機械強度,如抗拉強度(UTS)與降伏強度(YS),適用在汽機車動力元件相關產業。
③ 特殊設計之鋁合金粉體,可以有效強化鋁合金物件的結構,進而能夠提高鋁合金物件的耐高溫強度。
應用領域
汽機車動力元件、引擎材料

■ 軟磁材料應用
隨著資訊科技(Information Technology; IT)產業的快速發展,提供了軟磁薄膜應用於RF頻段的機會,例如整合型被動元件、電磁雜訊防制對策、感應器等。此外,軟磁材料更具有高飽和磁通密度、高電阻率、低矯頑磁力等特點,尤其是非晶質鐵基軟磁材料,藉由改變軟磁材料的製造方法,可有效降低渦流損及磁滯損,將其應用於馬達磁性元件。
專利組合技術特色
① 軟磁薄膜電感及磁性多元合金薄膜,可整合在標準積體電路製程中,作為高頻用軟磁薄膜電感,且其電感值及品質因子(Q Factor)皆優於空氣電感(Air Core)。
② 高磁通密度和高磁導率的非晶質鐵基軟磁塊材(Fe-based Amorphous Soft Magnetic Bulk Alloy),具有高飽和磁通密度、高電阻率、低矯頑磁力等特點,應用於馬達磁性元件的製備,可有效降低渦流損及磁滯損。
③ 調整軟磁性鐵粉含量,製得具有降低金屬材料對射頻干擾之組成物及其結構,其放置於天線與金屬板之間,能夠有效降低金屬板對於天線的干擾,在800 MHz以下的發射頻率可有效增強天線發射的電磁場強度。
④ 利用軟磁性鐵氧體材料燒結薄片製成具有可撓性之高導磁率薄片,解決一般EMI薄片導磁率低、抗EMI與磁場遮蔽之效果不佳的問題。
應用領域
馬達磁性元件、電感、天線、被動元件

■ 電子元件基板材料
單晶碳化矽具有諸多優異的光、電、熱特性,比如高崩潰電壓、寬能隙、高電子飄移速度、高熱傳導係數等,碳化矽由於具有上述之優異特性,被視為未來相當具潛力的基板材料,尤其在新世代電子基板的應用上相當看好。目前碳化矽之晶體成長技術主流為物理氣相傳輸法(Physical Vapor Transport; PVT),乃使用高純度碳化矽粉體作為原料,於超過2,000˚C使粉體昇華後,藉由溫度場的設計,使昇華的氣體分子在低溫的晶種沉積下來使晶體成長。碳化矽基板在應用上主要包括導電型與半絕緣型,前者乃是在基板上摻雜導電載子,後者則是使用超高純度的原料或者摻雜具有補償導電載子效應的元素。本專利組合提供碳化矽製備及摻雜技術,有利於開發應用於電子基板。
專利組合技術特色
① 調控碳化矽粉體粒徑的技術,以達穩定且快速的晶體原料需求。提供合適的粒徑與分布之碳化矽粉體。
② 碳化矽的製造方法,透過簡單的製程,即可將摻雜元素均勻地摻雜於碳化矽中。
應用領域
碳化矽基板、電子基板

專利洽詢:材料與化工研究所智權加值推廣室
康靜怡 電話:03-5916928 E-mail: kang@itri.org.tw


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