1. Kvars keramikasının əsas tərkibi və memarlıq atributları
1.1 Kimyəvi Saflıq və Kristaldan Amorf Dəyişiklik
(Kvars keramika)
Kvars çiniləri, eynilə birləşdirilmiş silisium və ya inteqrasiya edilmiş kvars adlanır, silikon dioksiddən qaynaqlanan təbii məhsullar deyil, yüksək performanslı bir sinifdir (SiO İKİ) öz ultra saf, qeyri-kristal (amorf) mehriban.
Polikristal çərçivələrə əsaslanan adi keramikadan fərqli olaraq, kvars çiniləri parlaqlığı nəticəsində taxıl məhdudiyyətlərinin tam olmaması ilə fərqlənirlər., üçölçülü ixtiyari şəbəkəyə bitişik SiO ₄ tetrahedranın izotropik şəbəkəsi.
Bu amorf çərçivə təbii kvars kristallarının və ya sintetik silisium prekursorlarının yüksək temperaturda əriməsi yolu ilə əldə edilir., əmələ gəlməsini dayandırmaq üçün sürətli soyutma ilə yapışdırılır.
Nəticədə məhsul adətən artıq daxildir 99.9% SiO ₂, qələvi poladlar kimi iz çirkləndiricilərlə (Bu ⁺, K ⁺), alüminium, və dəmir optik şəffaflığı qorumaq üçün milyonda bir hissəni saxlayır, elektrik müqaviməti, və istilik səmərəliliyi.
Uzunmüddətli nizamın olmaması anizotrop hərəkətləri aradan qaldırır, kvars keramikasını bütün təlimatlarda ölçüyə uyğun sabit və mexaniki olaraq ardıcıl etmək– dəqiqlik tətbiqlərində mühüm üstünlükdür.
1.2 Termal Davranış və Termal Şoka Müqavimət
Kvars keramikasının ən spesifik funksiyaları arasında onların olduqca aşağı istilik genişlənmə əmsalı var. (CTE), adətən ətrafında 0.55 × 10 ⁻⁶/ K arasında 20 ° C və 300 ° C.
Bu sıfıra yaxın artım çevik Si-dən yaranır– O– Amorf şəbəkədə Si əlaqə bucaqları, zərər vermədən termal stress altında tənzimlənə bilən, məhsulun ənənəvi çini və ya poladları mütləq parçalayacaq sürətli temperatur səviyyəsinin tənzimlənməsinə tab gətirməsinə imkan verir.
Kvars keramika termal şoklara dözə bilər 1000 ° C, məsələn, qızdırılan temperatur səviyyəsinə qədər qızdırıldıqdan sonra suya birbaşa daldırma, sınıq və ya qırılma olmadan.
Bu bina onları təkrar isitmə və soyutma dövrləri daxil olmaqla parametrlərdə vacib edir, yarımkeçirici emal istilik sistemləri kimi, aerokosmik elementlər, və yüksək intensivlikli işıq sistemləri.
Bundan əlavə, kvars keramika memarlıq dürüstlüyünü təxminən temperatur səviyyələrinə qədər saxlayır 1100 ° C davamlı məhlulda, müvəqqəti birbaşa məruz qalma müqaviməti yaxınlaşır 1600 İnert mühitlərdə ° C.
( Kvars keramika)
Keçmiş termal şok müqaviməti, onlar yüksək yumşalma temperatur səviyyələrini nümayiş etdirirlər (~ 1600 ° C )və devitrifikasiyaya qarşı üstün müqavimət– uzunmüddətli birbaşa məruz qalmasına baxmayaraq 1200 ° C səthin əmələ gəlməsinə birbaşa kristobalite daxil ola bilər, faza keçidləri ərzində kəmiyyət tənzimləmələri səbəbindən mexaniki gücü poza bilər.
2. Optik, Elektrik, və əridilmiş silisium avadanlığının kimyəvi keyfiyyətləri
2.1 Genişzolaqlı Şəffaflıq və Fotonik Tətbiqlər
Kvars keramika böyük bir qorxulu sıra boyunca görkəmli optik ötürülməsi ilə məşhurdur., dərin ultrabənövşəyi şüalardan uzanır (UV) at ~ 180 nm yaxın infraqırmızıya (VƏ) at ~ 2500 nm.
Bu açıqlığa çirklərin olmaması və amorf şəbəkənin homojenliyi icazə verilir, işığın yayılmasını və udulmasını minimuma endirir.
Yüksək təmizlikli sintetik birləşdirilmiş silisium, silisium xloridlərinin alov hidrolizi nəticəsində əmələ gəlir, daha yüksək UV ötürülməsinə nail olur və eksimer lazer optikası kimi mühüm tətbiqlərdə istifadə olunur, fotolitoqrafiya linzaları, və kosmik teleskoplar.
Materialın yüksək lazer zədələnmə həddi– ifrat impuls lazer şüalanması altında parçalanma müqavimət– birləşmiş tədqiqat və kommersiya emalında istifadə olunan yüksək enerjili lazer sistemləri üçün mükəmməl edir.
Əlavə olaraq, onun aşağı avtoflüoresansı və radiasiyaya davamlılığı klinik cihazlarda etibarlılığı təmin edir, spektrometrlərdən ibarətdir, UV müalicə sistemləri, və nüvə izləmə vasitələri.
2.2 Dielektrik Performans və Kimyəvi İnertlik
Elektrik nöqteyi-nəzərindən, kvars çiniləri kəmiyyət müqaviməti artıq olan müstəsna izolyatorlardır 10 ¹⁸ Ω · kosmik temperatur səviyyəsində santimetr və təxminən dielektrik sabitliyi 3.8 saat 1 MHz.
Onların azaldılmış dielektrik itkisi tangensi (tan δ < 0.0001) makes certain very little power dissipation in high-frequency and high-voltage applications, making them ideal for microwave home windows, radar domes, and insulating substrates in electronic assemblies.
Bu binalar geniş temperatur diapazonunda təhlükəsiz olaraq qalır, termal stress və narahatlıq altında elektriklə zəifləyən çoxsaylı polimerlərdən və ya standart çinilərdən fərqli olaraq.
Kimyəvi olaraq, kvars çiniləri turşuların əksəriyyətinə təsir edici təsirsizlik nümayiş etdirir, xloriddən ibarətdir, azotlu, və sulfat turşuları, Si-nin sabitliyinə görə– O bağ.
Buna baxmayaraq, hidroflorik turşunun hücumuna həssasdırlar (HF) və isti natrium hidroksid kimi bərk antasidlər, Si-yə zərər verən– O– Si şəbəkəsi.
Bu həssas reaktivlik, inteqrasiya olunmuş silisium oksidinin nəzarətli aşındırılmasının tələb olunduğu mikrofabrikasiya prosedurlarında istifadə olunur..
Təcavüzkar ticarət mühitlərində– kimyəvi maddələrlə işləmə kimi, yarımkeçirici yaş skamyalar, və yüksək saflıqda maye ilə işləmə– kvars keramika astar kimi fəaliyyət göstərir, baxış eynəkləri, və çirklənmənin azaldılması lazım olan reaktor komponentləri.
3. Kvars keramika elementlərinin istehsal prosesləri və həndəsi mühəndisliyi
3.1 Ərimə və formalaşdırma strategiyaları
Kvars keramika istehsalı çoxlu ixtisaslaşmış ərimə yanaşmalarını əhatə edir, hər biri xüsusi təmizlik və tətbiq tələblərinə uyğunlaşdırılmışdır.
Elektrik qövsünün əriməsi vakuum və ya inert qaz altında su ilə soyudulmuş mis qabda əridilmiş yüksək təmizlikli kvars qumundan istifadə edir., əla istilik və mexaniki yaşayış və ya kommersiya xassələri olan böyük boules və ya borular yaratmaq.
Alov qarışığı, və ya yanma sintezi, silisium tetraxloridin yandırılmasını nəzərdə tutur (SiCl ₄) hidrogen-oksigen yanğınında, sinterləşən incə silisium fraqmentlərinin şəffaf bir preforma köçürülməsi– bu yanaşma ən yüksək optik yüksək keyfiyyət yaradır və sintetik birləşmiş silisium üçün istifadə olunur.
Plazma əriməsi fərqli bir kursdan istifadə edir, xüsusi niş aerokosmik və müdafiə tətbiqləri üçün ultra yüksək temperatur səviyyələri və çirklənmədən təmizlənmə təmin edir.
Ərindikdə, kvars keramika dəqiqlik tökmə yolu ilə formalaşdırıla bilər, mərkəzdənqaçma ilə inkişaf edir (borular üçün), və ya əvvəlcədən sinterlənmiş boşluqların CNC emalı.
Onların kövrəkliyinə görə, emal almaz alətləri və mikrokrekinqin qarşısını almaq üçün diqqətli nəzarət tələb edir.
3.2 Dəqiqlik İstehsal və Səth Sahəsinin Tamamlanması
Kvars keramika komponentləri tez-tez potalar kimi mürəkkəb həndəsi formalarda hazırlanır, borular, çubuqlar, pəncərələr, və yarımkeçiricilər üçün fərdi izolyatorlar, günəş, və lazer sektorları.
Ölçü dəqiqliyi vacibdir, xüsusilə kvars qəbulediciləri və zəng qablarının dəqiq yerləşdirmə və istilik harmoniyasını qorumaq lazım olduğu yarımkeçirici istehsalda.
Səthin tamamlanması səmərəlilik baxımından vacib bir vəzifədir; cilalanmış səth sahələri optik komponentlərdə işığın səpilməsini azaldır və yüksək temperatur tətbiqlərində devitrifikasiya üçün nüvələşmə sahələrini azaldır.
Tamponlanmış HF məhlulları ilə oyma tənzimlənən səth sahəsi görünüşləri yarada və ya emaldan sonra zədələnmiş təbəqələrdən xilas ola bilər..
Ultra yüksək tozsoran üçün (UHV) sistemləri, kvars çini səthi adsorbsiya edilmiş qazlardan xilas olmaq üçün təmizlənir və bişirilir, marjinal qazın çıxarılmasına və molekulyar işıq epitaksisi kimi incə prosedurlarla uyğunluğun təmin edilməsi (MBE).
4. Kvars keramikasının sənaye və elmi tətbiqləri
4.1 Yarımkeçirici və Fotovoltaik istehsalda rolu
Kvars keramika birləşdirilmiş sxemlərin və günəş batareyalarının tikintisində əsas materiallardır, soba boruları kimi işlədikləri yerdə, vafli su gəmiləri (həssaslar), və diffuziya kameraları.
Oksidləşmə zamanı istilərə qarşı dayanma qabiliyyəti, endirilməsi, və ya inert atmosferlər– azaldılmış metal çirklənməsi ilə birlikdə– müəyyən prosesin saflığını və məhsuldarlığını təmin edir.
Kimyəvi buxarın çökməsi boyunca (CVD) və ya termal oksidləşmə, kvars elementləri ölçülü sabitliyi qoruyur və əyilmələrə qarşı dayanır, gofret zədələnməsinə və balanssızlığa qarşı qoruyur.
Günəş istehsalında, kvars potaları Czochralski prosesi vasitəsilə monokristal silisium külçələrini genişləndirmək üçün istifadə olunur., onların təmizliyi son günəş elementlərinin elektrik yüksək keyfiyyətinə birbaşa təsir göstərir.
4.2 İşıqlarda istifadə, Aerokosmik, və Analitik Alətlər
Yüksək intensiv boşalmada (HID) lampalar və UV sterilizasiya sistemləri, kvars keramika zərfləri temperatur səviyyələrini aşan plazma qövslərindən ibarətdir 1000 UV və nəzərəçarpan işığı səmərəli şəkildə ötürərkən ° C.
Onların termal şok müqaviməti sürətli işıq alovlanması və bağlanma dövrləri zamanı uğursuzluqdan qoruyur.
Aerokosmikdə, kvars keramika radar pəncərələrində istifadə olunur, hissiyyat vahidi daşınmaz əmlak, və azaldılmış dielektrik sabitliyinə görə istilik müdafiə sistemləri, yüksək güc-sıxlıq nisbəti, və aerotermik yükləmə altında təhlükəsizlik.
Analitik kimya və həyat elmi tədqiqatlarında, qaz xromatoqrafiyasında birləşmiş silisium damarları lazımdır (GC) və kapilyar elektroforez (CE), burada səth sahəsinin hərəkətsizliyi nümunənin adsorbsiyasını dayandırır və dəqiq ayrılmağa zəmanət verir.
Bundan əlavə, kvars kristallarının mikrobalansları (QCM-lər), kristal kvarsın piezoelektrik yaşayış xüsusiyyətlərindən asılıdır (birləşmiş silisiumdan fərqlənir), kvars çinilərindən real vaxtda kütlə ölçmə tətbiqlərində qoruyucu korpus və qoruyucu köməkçi kimi istifadə edin.
Yekun olaraq, kvars keramika şiddətli istilik davamlılığına malik unikal bir keçiddir, optik açıqlıq, və kimyəvi təmizlik.
Onların amorf çərçivəsi və yüksək SiO iki veb məzmunu standart materialların işləməyi dayandırdığı atmosferlərdə səmərəliliyi təmin edir, yarımkeçirici fabların ürəyindən sahənin tərəfinə.
Texnologiya daha yüksək temperatur səviyyələrinə doğru irəlilədikcə, daha yaxşı dəqiqlik, və daha təmiz prosedurlar, kvars çiniləri elm və bazarda irəliləyiş üçün mühüm vasitə kimi işləməyə davam edəcək.
Distribyutor
Advanced Ceramics oktyabr ayında təsis edilmişdir 17, 2012, tədqiqat və inkişafa sadiq yüksək texnologiyalı bir müəssisədir, istehsal, emal, keramika nisbi material və məmulatlarının satışı və texniki xidmətləri. Məhsullarımıza Bor Karbid Keramika Məhsulları daxildir, lakin bunlarla məhdudlaşmır, Bor Nitridi Keramika Məhsulları, Silikon karbid keramika məhsulları, Silikon Nitrid Keramika Məhsulları, Sirkonium dioksid keramika məhsulları, və s. Əgər maraqlanırsınızsa, zəhmət olmasa bizimlə əlaqə saxlayın.([email protected])
Teqlər: Kvars keramika, keramika qab, keramika boru kəmərləri
Bütün məqalələr və şəkillər internetdəndir. Müəllif hüququ ilə bağlı hər hansı problem varsa, silmək üçün vaxtında bizimlə əlaqə saxlayın.
Bizi sorğulayın