制造技术
支持从研究到大规模生产的粉末制造基础设施
三井金属的功能性粉末采用各种制造技术进行生产,包括雾化(水、气体等)、湿合成、热处理、研磨、分散和分级。
通过将这些技术相结合,可以精确控制颗粒大小、形状、成分和表面条件,并以稳定的质量进行批量生产。
制造基础设施能够处理从研发阶段到批量生产的整个过程,从而能够根据客户要求进行定制和稳定供应。
能够设计材料,以实现目标性能。
成分设计是一种根据粉末材料所需的特性优化元素类型和比例的技术。
三井金属以过去的技术积累和丰富的材料开发经验为基础,设计出能够有针对性地控制熔点、反应性、电性能和热性能的成分。
特别是对于合金粉末,微调添加剂元素和比例可以提高抗氧化性、稳定热收缩性能、降低安装温度、优化润湿性和导电性,并提高连接可靠性。
该系统的一大特点是可以进行详细定制,例如,可以根据客户的设备条件和应用调整熔点。
此外,它还具有以较低成本材料实现相同性能的设计优势。
构成设计技术不仅用于改进现有产品,也用于开发新产品。
通过合金成分设计提高性能的实例。
铜镍合金粉末、铜粉末 SEM 图像

与单纯的铜粉相比,铜镍合金在高温范围内具有更高的抗氧化性。

与单纯的铜粉相比,铜镍合金在高温范围内具有更稳定的热收缩特性。

通过复合氧化物的成分设计提高性能的实例。
可通过改进复合氧化物的成分来控制近红外透射曲线。

相关产品
赋予表面功能和材料性能。
表面改性技术是将有机或无机涂层应用于粉末表面,以赋予和控制粉末的导电性、抗氧化性、分散性和抗降解性等功能。
三井金属同时使用有机和无机涂料,根据应用和材料特性优化表面设计。
在有机涂层中,使用硅烷偶联剂和其他材料进行 1-2 纳米级的均匀表面处理,可改善树脂的分散性和亲和性,并提高复合材料应用中的加工稳定性。
在无机涂层中,Ag、Sn 和 Ni 等金属以及 Ta2O5、SiO2、Al2O3 和 TiO2 等氧化物的纳米级涂层可提高抗氧化性、控制烧结行为、延长电池寿命并节省银。
例如,在银涂层铜粉中,在铜粉表面涂上一层薄薄的银,以确保与银相当的导电性和抗氧化性,同时大大减少银的用量。
在锂离子电池材料中,几纳米厚的无机涂层可稳定颗粒界面,并有助于抑制电池降解和提高电池寿命。
使用硅烷偶联剂进行表面处理
无表面处理

硅烷处理(均匀涂层)

硅烷处理后,水相与甲苯相分离,从而改善了分散性和与树脂的亲和性。

铜颗粒表面的银涂层。
少量的银涂层可使铜粒子具有与银相当的导电性。该技术旨在取代银粒子。

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控制粉末形态,优化加工性和性能。
形状和粒度控制技术通过优化湿法合成条件、加工和雾化条件,根据粉末的应用控制粉末的形状和粒度。
三井金属提供多种形状控制选项,包括球形、扁平形和树枝状。
增加球形度可以提高浆料的流动性,降低粘度,并在烧结过程中提供均匀的接触,从而稳定烧结行为。
另一方面,扁平化(剥落)会增加颗粒之间的接触面积,从而有效改善导电性和低温烧结。根据不同的应用,水雾化和气体雾化可用于生产各种粉末,从 1.5-2 微米级的细小颗粒到 3D 打印机用的球形粉末。
为了满足 MLCC 微型化对更薄外部电极的需求,我们通过精确控制颗粒大小和形状,降低了烧结温度,并稳定了电极的形成。
球形铜铬合金粉(用于 3D 打印机)

片状铜粉

海胆状 Ag 粉末(特殊形状)

树枝状金属粉末(特殊形状)

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设计粒子的内部结构,创造新的功能。
结构控制技术是一种通过粒子合成条件和添加剂设计来控制晶体结构和内部结构(如中空结构、核壳结构)的技术。
提高结晶度可改善导电性、烧结性、抗氧化性和机械强度。
中空结构在颗粒内部形成空隙,有助于降低成本,并通过低温烧结和应力松弛提高可靠性,同时减少材料用量。
中空银粉

空心银粉的横截面图像

在核壳结构中,核材料负责光学和物理性能,壳层则形成导电网络,从而使其兼具多功能性和节材性。
用于抗静电薄膜、电池材料、银粉和铜粉等的导电氧化物粉末可根据应用要求进行结构设计。
核壳结构图像

核心材料:硫酸钡 x 外壳:掺锑氧化锡的导电氧化物




