1. Kuartzozko zeramikaren oinarrizko konposizioa eta ezaugarri arkitektonikoak
1.1 Garbitasun kimikoa eta kristalinotik amorfo-aldaketa
(Kuartzozko Zeramika)
Kuartzozko portzelanak, silize batua edo kuartzo integratua ere esaten zaio, silizio dioxidotik eratorritako errendimendu handiko produktu ez naturalak dira (SiO BI) bere ultra-puruan, ez-kristalinoa (amorfoa) jatorra.
Marko polikristalinoetan oinarritzen diren zeramika konbentzionalak ez bezala, kuartzozko portzelana distiratsuaren ondorioz ale-mugarik ez izateagatik bereizten dira, SiO ₄ tetraedroen sare isotropikoa hiru dimentsioko sare arbitrario batean atxikia.
Esparru amorfo hau kuartzozko kristalen edo silizearen aitzindari sintetikoen tenperatura altuko urtzearen bidez lortzen da., hozte bizkorraren bidez atxikitzen da eraketa geldiarazteko.
Ondorioz produktuak normalean baino gehiago ditu 99.9% SiO₂, altzairu alkalinoak bezalako arrasto kutsatzaileekin (Hori ⁺, K ⁺), aluminioa, eta burdinak milioi bakoitzeko zati-mailak mantentzen zituen argitasun optikoa babesteko, erresistentzia elektrikoa, eta eraginkortasun termikoa.
Irte luzeko ordena ezak ekintza anisotropikoak ezabatzen ditu, kuartzozko zeramika dimentsioan egonkorra eta mekanikoki koherentea egitea argibide guztietan– ezinbesteko abantaila bat zehaztasun aplikazioetan.
1.2 Portaera termikoa eta shock termikoarekiko erresistentzia
Kuartzo zeramikaren funtzio zehatzenen artean dilatazio termikoaren koefiziente baxua dago. (CTE), normalean inguruan 0.55 × 10 ⁻⁶/ K artean 20 °C eta 300 °C.
Ia zero hazkunde hori Si malgutik sortzen da– O– Si lotura-angeluak sare amorfoan, estres termikoaren pean molda daitekeena kaltetu gabe, produktuari portzelana edo altzairu tradizionalak pitzatuko lituzkeen tenperatura-maila doikuntza azkarrak jasateko aukera emanez.
Kuartzozko zeramikak kolpe termikoak jasan ditzake 1000 °C, hala nola, uretan zuzenean murgiltzea tenperatura-maila berotu ondoren berotu ondoren, hautsi edo zartatu gabe.
Eraikin honek garrantzitsuak bihurtzen ditu berokuntza eta hozteko ziklo errepikakorrak barne, esate baterako, erdieroaleen prozesatzeko berokuntza-sistemak, elementu aeroespazialak, eta intentsitate handiko argi-sistemak.
Horrez gain, kuartzozko zeramikak zintzotasun arkitektonikoa gutxi gorabehera tenperatura-mailetara mantentzen du 1100 ° C etengabeko disoluzioan, aldi baterako esposizio zuzeneko erresistentzia hurbiltzen ari da 1600 ° C giro geldoetan.
( Kuartzozko Zeramika)
Iraganeko shock termikoaren erresistentzia, leuntze-tenperatura-maila altuak erakusten dituzte (~ 1600 °C )eta desvitrifikazioarekiko erresistentzia nabarmena– epe luzerako esposizio zuzena gainditu arren 1200 ° C-k gainazalaren eraketa has daiteke kristobalita batean, eta horrek erresistentzia mekanikoa arriskuan jar dezake fase-desplazamenduetan zehar kantitate-doikuntzak direla eta.
2. Optikoa, Elektrikoa, eta silize fusioko ekipoen kalitate kimikoak
2.1 Banda zabaleko gardentasuna eta aplikazio fotonikoak
Kuartzozko zeramika ezagunak dira multzo beldurgarri handi batean zehar duten transmisio optiko bikainagatik, ultramore sakonetik luzatuz (UV) ~ at 180 nm infragorri hurbilera (ETA) ~ at 2500 nm.
Irekitasun hori ezpurutasun faltak eta sare amorfoaren homogeneotasunak onartzen dute, argiaren hedapena eta xurgapena minimizatzen dituena.
Garbitasun handiko silize batu sintetikoa, silizio kloruroen suaren hidrolisiaren bidez sortzen da, UV transmisio handiagoa ere lortzen du eta aplikazio garrantzitsuetan erabiltzen da, hala nola laser excimer optikan, fotolitografiako lenteak, eta espazioan oinarritutako teleskopioak.
Materialaren laser kalte-muga altua– muturreko laser-irradiazio pultsatuaren azpian matxurari aurre egitea– konbinazio ikerketan eta mekanizazio komertzialean erabiltzen diren energia handiko laser sistemetarako ezin hobea da.
Gainera, autofluoreszentzia baxuak eta erradiazioaren erresistentzia tresneria klinikoan fidagarritasuna bermatzen dute, espektrometroz osatua, UV tratatzeko sistemak, eta nuklearraren jarraipena egiteko tresnak.
2.2 Errendimendu dielektrikoa eta inertetasun kimikoa
Ikuspegi elektrikotik, kuartzozko portzelana isolatzaile apartak dira erresistentzia kantitatea gainditzen dutenak 10 ¹⁸ Ω · zentimetro espazio-tenperatura mailan eta gutxi gorabehera konstante dielektrikoa 3.8 etan 1 MHz.
Haien galera dielektriko murriztuaren ukitzailea (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.
Eraikin hauek seguru mantentzen dira tenperatura multzo zabal baten gainean, Estres termikoaren eta antsietatearen ondorioz elektrikoki ahultzen diren polimero edo portzelana estandar ugari ez bezala.
Kimikoki, kuartzozko portzelanak inertzia ikusgarria erakusten dute azido gehienekiko, klorhidrikoz osatua, nitrikoa, eta azido sulfurikoak, Si-ren egonkortasunaren ondorioz– O lotura.
Hala ere, azido fluorhidrikoaren erasoak jasan ditzakete (HF) eta antiazido solidoak, esate baterako, sodio hidroxido beroa, Si kaltetzen dutenak– O– Si sarea.
Erreaktibotasun zorrotz hau mikrofabrikazio-prozeduretan erabiltzen da, non integratutako silizearen grabaketa kontrolatua behar den..
Merkataritza-ingurune oldarkorretan– hala nola, kimikoen manipulazioa, erdieroaleen banku hezeak, eta purutasun handiko likidoen manipulazioa– kuartzozko zeramikak estaldura gisa funtzionatzen du, betaurrekoak ikusteko, eta kutsadura murriztu behar den erreaktoreen osagaiak.
3. Kuartzozko Zeramika Elementuen Ekoizpen Prozesuak eta Ingeniaritza Geometrikoa
3.1 Desizozteko eta osatzeko estrategiak
Kuartzozko zeramikaren ekoizpenak urtze-ikuspegi espezializatu ugari biltzen ditu, bakoitza garbitasun eta aplikazio-eskakizun berezietara egokituta.
Arku elektrikoaren urtzeak hutsean edo gas geldoan urarekin hoztutako kobrezko arragoa desizoztutako kuartzozko harea erabiltzen du., bola edo hodi handiak sortuz etxebizitza edo merkataritza propietate termiko eta mekaniko bikainekin.
Flame nahasketa, edo errekuntza-sintesia, silizio tetrakloruroa erretzea dakar (SiCl₄) hidrogeno-oxigeno su batean, sinterizatzen diren silize zati finak preforma garden batera transferituz– ikuspegi honek kalitate optikorik handiena sortzen du eta silize batu sintetikorako erabiltzen da.
Plasmaren urtzeak beste ibilbide bat erabiltzen du, tenperatura maila ultra-altuak eta kutsadurarik gabeko prozesamendua emanez nitxo aeroespazialerako eta babeserako aplikazio espezifikoetarako.
Urtuta dagoenean, kuartzozko zeramika zehaztasun-galdaketa bidez moldatu daiteke, garapen zentrifugoa (hodietarako), edo aurrez sinterizatutako espazioen CNC mekanizazioa.
Haien hauskortasunagatik, mekanizazioak diamantezko erremintak eta mikropitzadurak saihesteko kontrol zorrotza eskatzen ditu.
3.2 Zehaztasuna Fabrikazioa eta Azalera Osatzea
Kuartzozko zeramikazko osagaiak maiz egiten dira geometria korapilatsuetan, hala nola arragoak, hodiak, hagaxkak, leihoak, eta erdieroaleentzako isolatzaile pertsonalizatuak, eguzkia, eta laser sektoreak.
Dimentsio-zehaztasuna funtsezkoa da, batez ere erdieroaleen ekoizpenean, non kuartzozko suszeptoreek eta kanpai-ontziek kokapen zehatza eta harmonia termikoa mantendu behar duten.
Azalera osatzea ezinbesteko betebeharra du eraginkortasunean; gainazal leunduak osagai optikoetan argiaren sakabanaketa gutxitzen dute eta tenperatura altuko aplikazioetan desvitrifikaziorako nukleazio guneak murrizten dituzte..
Buffered HF soluzioekin grabatzeak gainazaleko itxura erregulatuak sor ditzake edo mekanizatu ondoren kaltetutako geruzak kentzeko..
Altuko xurgagailurako (UHV) sistemak, kuartzozko portzelanak garbitu eta labean egiten dira gainazalean xurgatutako gasak kentzeko, desgasifikazio marjinala eta argi epitaxiaren izpi molekularra bezalako prozedura delikatuekin bateragarritasuna bermatzea (MBE).
4. Kuartzozko zeramikaren industria eta aplikazio zientifikoak
4.1 Ekoizpen Erdieroale eta Fotovoltaikoan eginkizuna
Kuartzozko zeramika oinarrizko materialak dira sartutako zirkuituak eta eguzki-zelulak eraikitzeko, bertan labe-hodi gisa lan egiten dute, ostia ur-ontziak (suszeptoreak), eta difusio-ganberak.
Beroei aurre egiteko gaitasuna dute oxidazioan, jaistea, edo atmosfera geldoak– kutsadura metaliko murriztuarekin konbinatuta– prozesuaren garbitasun eta etekin jakin batzuk egiten ditu.
Lurrun-deposizio kimiko osoan zehar (CVD) edo oxidazio termikoa, kuartzozko elementuek dimentsio-egonkortasuna mantentzen dute eta deformazioari eusten diote, obleen kalteetatik eta desorekatik babestea.
Eguzki ekoizpenean, kuartzozko arragoa Czochralski prozesuaren bidez silizio monokristalinoaren lingoteak zabaltzeko erabiltzen dira, non haien garbitasunak zuzenean eragiten dion azken eguzki-zelulen kalitate elektrikoari.
4.2 Argien erabilera, Aeroespaziala, eta Tresneria Analitikoa
Intentsitate handiko isurketan (EZKUTATU) lanparak eta UV esterilizazio sistemak, kuartzozko zeramikazko gutun-azalak tenperatura-maila gainditzen dituzten plasma-arkuez osatuta daude 1000 ° C UV eta argi nabaria eraginkortasunez transmititzen duen bitartean.
Haien shock termikoaren erresistentzia argiaren pizte eta ixteko ziklo bizkorretan hutsegiteetatik babesten du.
Aeroespazialean, kuartzozko zeramika erabiltzen da radar-leihoetan, detektatzeko unitate higiezinak, eta defentsa termikoko sistemak, konstante dielektriko murriztuagatik, indar-dentsitate erlazio handia, eta segurtasuna karga aerotermikoan.
Kimika analitikoan eta bizitzaren ikerketetan, silize-zainak bateratuak beharrezkoak dira gas-kromatografian (GC) eta elektroforesi kapilarra (CE), non gainazaleko inertetasunak laginaren adsortzioa geldiarazten du eta bereizketa zehatza bermatzen du.
Gainera, kuartzo kristalezko mikrobalantzak (QCMak), kuartzo kristalinoaren bizitegi-propietate piezoelektrikoen menpekoak (silize batutik bereizgarria), erabili kuartzozko portzelana babes-eskaintzak eta babes-laguntza gisa denbora errealean masa sentsatzeko aplikazioetan.
Bukatzeko, kuartzozko zeramikak erresilientzia termiko larria duen bidegurutze bakar bat da, irekitasun optikoa, eta garbitasun kimikoa.
Euren marko amorfoak eta SiO bi web-edukiak eraginkortasuna ahalbidetzen dute material estandarrak funtzionatzeari uzten dion giroetan, erdieroaleen fabrikaren bihotzetik eremuaren alboraino.
Teknologiak tenperatura-maila handiagoak aurrera egin ahala, zehaztasun hobea, eta prozedura garbiagoak, kuartzozko portzelanak zientzian eta merkatuan aurrera egiteko ahalbide garrantzitsu gisa lanean jarraituko dute.
Banatzailea
Advanced Ceramics urrian sortu zen 17, 2012, ikerketa eta garapenarekin konprometitutako goi-teknologiako enpresa bat da, ekoizpena, prozesatzea, Zeramikazko material eta produktuen salmenta eta zerbitzu teknikoak. Gure produktuek boro karburo zeramikazko produktuak barne hartzen dituzte, Boro Nitruroa Zeramikazko Produktuak, Silizio karburo zeramikazko produktuak, Silizio nitruroa zeramikazko produktuak, Zirkonio dioxidoaren zeramikazko produktuak, etab. Interesatzen bazaizu, mesedez jar zaitez gurekin harremanetan.([email protected])
Etiketak: Kuartzozko Zeramika, zeramikazko platera, zeramikazko hodiak
Artikulu eta irudi guztiak Internetetik datoz. Copyright-arazorik badago, mesedez jarri gurekin harremanetan ezabatzeko garaiz.
Kontsultatu iezaguzu