પારદર્શક સિરામિક્સ: નેક્સ્ટ જનરેશન ફોટોનિક અને સ્ટ્રક્ચરલ એપ્લીકેશન્સ એલ્યુમિના ઇંટો માટે પોલિક્રિસ્ટલાઇન ઇનઓર્ગેનિક સોલિડ્સમાં એન્જિનિયરિંગ લાઇટ ટ્રાન્સમિશન

1. ક્વાર્ટઝ સિરામિક્સની આવશ્યક રચના અને માળખાકીય આર્કિટેક્ચર

1.1 સ્ફટિકીય વિ. ફ્યુઝ્ડ સિલિકા: ઉત્પાદન વર્ગ વ્યાખ્યાયિત

(પારદર્શક સિરામિક્સ)

ક્વાર્ટઝ પોર્સેલેન્સ, તે જ રીતે મર્જ્ડ ક્વાર્ટઝ અથવા ફ્યુઝ્ડ સિલિકા સિરામિક્સ તરીકે ઓળખાય છે, ઉચ્ચ-શુદ્ધતાના સ્ફટિકીય ક્વાર્ટઝમાંથી ઉદભવેલી નવીન અકાર્બનિક સામગ્રી છે (SiO TWO) જે ગાઢ વિકાસ માટે નિયમનિત ગલન અને લોન એકત્રીકરણમાંથી પસાર થાય છે, બિન-સ્ફટિકીય (આકારહીન) અથવા અંશતઃ સ્ફટિકીય સિરામિક ફ્રેમવર્ક.

એલ્યુમિના અથવા ઝિર્કોનિયા જેવા પરંપરાગત પોર્સેલેન્સથી વિપરીત, જે પોલીક્રિસ્ટલાઈન છે અને બહુવિધ તબક્કાઓથી બનેલી છે, ક્વાર્ટઝ સિરામિક્સ મુખ્યત્વે ટેટ્રાહેડ્રલી કોઓર્ડિનેટેડ SiO ફોર સિસ્ટમ્સના નેટવર્કમાં સિલિકોન ડાયોક્સાઇડથી બનેલા હોય છે., ઉત્કૃષ્ટ રાસાયણિક શુદ્ધતા પુરવઠો– વારંવાર ઓળંગી જાય છે 99.9% SiO ₂.

સંકલિત ક્વાર્ટઝ અને ક્વાર્ટઝ પોર્સેલેન્સ વચ્ચેનો તફાવત પ્રોસેસિંગ પર રહેલો છે: જ્યારે ફ્યુઝ્ડ ક્વાર્ટઝ સામાન્ય રીતે લિક્વિફાઇડ સિલિકાના ઝડપી ઠંડક દ્વારા વિકસિત સંપૂર્ણપણે આકારહીન કાચ છે, ક્વાર્ટઝ પોર્સેલિનમાં નિયમનકારી સ્ફટિકીકરણ સામેલ હોઈ શકે છે (ડેવિટ્રિફિકેશન) અથવા ઝીણા દાણાવાળા પોલીક્રિસ્ટલાઇન અથવા કાચ-સિરામિક માઇક્રોસ્ટ્રક્ચરને વધારવા માટે મિકેનિકલ મજબૂતાઈ સાથે ફાઇન ક્વાર્ટઝ પાવડરનું સિન્ટરિંગ.

આ હાઇબ્રિડ પદ્ધતિ ફ્યુઝ્ડ સિલિકાની થર્મલ અને રાસાયણિક સ્થિરતાને યાંત્રિક લોડ હેઠળ ક્રેકની મજબૂતાઈ અને પરિમાણીય સુરક્ષા સાથે જોડે છે..

1.2 થર્મલ અને કેમિકલ સ્ટેબિલિટી મિકેનિઝમ્સ

આત્યંતિક વાતાવરણમાં ક્વાર્ટઝ પોર્સેલિનનું અસાધારણ પ્રદર્શન મજબૂત સહસંયોજક Si માંથી આવે છે– O બોન્ડ કે જે ઉચ્ચ બોન્ડ ઊર્જા સાથે ત્રિ-પરિમાણીય નેટવર્ક બનાવે છે (~ 452 kJ/mol), થર્મલ બગાડ અને રાસાયણિક હડતાલ માટે અદ્ભુત પ્રતિકાર પ્રદાન કરે છે.

આ ઉત્પાદનો થર્મલ વિસ્તરણના અપવાદરૂપે ઘટાડેલા ગુણાંક દર્શાવે છે– વિશે 0.55 × 10 ⁻⁶/ K રેન્જ 20 થી વધુ– 300 ° સે– તેમને થર્મલ આંચકો માટે ખૂબ પ્રતિરોધક બનાવે છે, ઝડપી તાપમાન સાયકલિંગને સંડોવતા એપ્લિકેશન્સમાં નિર્ણાયક લાક્ષણિકતા.

તેઓ આર્કિટેક્ચરલ અખંડિતતાને ક્રાયોજેનિક તાપમાનના સ્તરો સુધી રાખે છે 1200 હવામાં ° સે, અને નિષ્ક્રિય વાતાવરણમાં પણ વધુ, આસપાસ નરમાઈ શરૂ થાય તે પહેલાં 1600 ° સે.

ક્વાર્ટઝ સિરામિક્સ મોટાભાગના એસિડ માટે નિષ્ક્રિય છે, હાઇડ્રોક્લોરિક સહિત, નાઈટ્રિક, અને સલ્ફ્યુરિક એસિડ, SiO ટુ નેટવર્કની સુરક્ષાને કારણે, જો કે તેઓ ઊંચા તાપમાનના સ્તરે હાઇડ્રોફ્લોરિક એસિડ અને ઘન આલ્કલીસ દ્વારા હુમલો કરવાનું જોખમ ધરાવે છે.

આ રાસાયણિક સ્થિતિસ્થાપકતા, ઉચ્ચ વિદ્યુત પ્રતિકારકતા અને અલ્ટ્રાવાયોલેટ સાથે સંયુક્ત (યુવી) નિખાલસતા, તેમને સેમિકન્ડક્ટર પ્રોસેસિંગમાં ઉપયોગ માટે ઉત્તમ બનાવે છે, ઉચ્ચ તાપમાન ભઠ્ઠીઓ, અને આત્યંતિક પરિસ્થિતિઓના સંપર્કમાં આવેલી ઓપ્ટિકલ સિસ્ટમ્સ.

2. ઉત્પાદન પ્રક્રિયાઓ અને માઇક્રોસ્ટ્રક્ચરલ નિયંત્રણ

( પારદર્શક સિરામિક્સ)

2.1 ગલન, સિન્ટરિંગ, અને ડેવિટ્રિફિકેશન પાથવેઝ

ક્વાર્ટઝ સિરામિક્સના ઉત્પાદનમાં શુદ્ધતાના રક્ષણ માટે વિકસિત અદ્યતન થર્મલ હેન્ડલિંગ તકનીકોનો સમાવેશ થાય છે જ્યારે ઇચ્છિત જાડાઈ અને માઇક્રોસ્ટ્રક્ચરને પરિપૂર્ણ કરવામાં આવે છે..

એક સામાન્ય અભિગમ ઉચ્ચ શુદ્ધતા ક્વાર્ટઝ રેતીના વિદ્યુત ચાપ ગલન છે, સંકલિત ક્વાર્ટઝ ઇન્ગોટ્સ બનાવવા માટે નિયંત્રિત કૂલિંગ દ્વારા અનુસરવામાં આવે છે, જે પછી તત્વોમાં મશિન કરી શકાય છે.

સિન્ટર્ડ ક્વાર્ટઝ સિરામિક્સ માટે, સબમાઇક્રોન ક્વાર્ટઝ પાઉડરને આઇસોસ્ટેટિક પુશિંગ દ્વારા કોમ્પેક્ટ કરવામાં આવે છે અને વચ્ચેના તાપમાનના સ્તરે સિન્ટર કરવામાં આવે છે 1100 ° સે અને 1400 ° સે, સામાન્ય રીતે અતિશય અનાજના વિકાસ અથવા તબક્કામાં ફેરફારને પ્રેરિત કર્યા વિના ઘનતાને પ્રોત્સાહન આપવા માટે સીમાંત ઘટકો સાથે.

પ્રક્રિયામાં અનિવાર્ય અવરોધ એ ડેવિટ્રિફિકેશનથી દૂર રહેવું છે– મેટાસ્ટેબલ સિલિકા ગ્લાસનું સ્વયંસ્ફુરિત ઘનીકરણ સીધા ક્રિસ્ટોબાલાઇટ અથવા ટ્રિડાઇમાઇટ તબક્કામાં– જે સ્ટેજ ફેરફારો દરમિયાન વોલ્યુમ ફેરફારને કારણે થર્મલ શોક પ્રતિકારને જોખમમાં મૂકી શકે છે.

ઉત્પાદકો ચોક્કસ તાપમાન સ્તર નિયંત્રણનો ઉપયોગ કરે છે, ઝડપી એર કન્ડીશનીંગ ચક્ર, અને ડોપન્ટ્સ જેમ કે બોરોન અથવા ટાઇટેનિયમ અનિચ્છનીય ઘનીકરણને વશ કરવા અને સુરક્ષિત આકારહીન અથવા ઝીણા દાણાવાળા માઇક્રોસ્ટ્રક્ચરને સાચવવા માટે.

2.2 એડિટિવ પ્રોડક્શન અને નેટ-શેપ ફેબ્રિકેશન

સિરામિક એડિટિવ ઉત્પાદનમાં તાજેતરના વિકાસ (એએમ), ખાસ કરીને સ્ટીરિયોલિથોગ્રાફી (શાંતિ ટાઉન) અને બાઈન્ડર જેટીંગ, ખરેખર ઉચ્ચ ભૌમિતિક ચોકસાઈ સાથે જટિલ ક્વાર્ટઝ સિરામિક ભાગોના નિર્માણને મંજૂરી આપી છે.

આ પ્રક્રિયાઓમાં, સિલિકા નેનોપાર્ટિકલ્સ ફોટોસેન્સિટિવ મટિરિયલમાં અથવા પસંદગીપૂર્વક બંધાયેલા સ્તર-દર-સ્તરમાં રાખવામાં આવે છે, સંપૂર્ણ ઘનતા પ્રાપ્ત કરવા માટે ડિબાઇન્ડિંગ અને ઉચ્ચ-તાપમાન સિન્ટરિંગ દ્વારા પાલન કરવામાં આવે છે.

આ અભિગમ ઉત્પાદનનો કચરો ઘટાડે છે અને જટિલ ભૂમિતિ બનાવવાની પરવાનગી આપે છે– જેમ કે પ્રવાહી માર્ગો, ઓપ્ટિકલ પોલાણ, અથવા ગરમ એક્સ્ચેન્જર ઘટકો– જે પડકારરૂપ છે અથવા પ્રમાણભૂત મશીનિંગ સાથે પ્રાપ્ત કરવું મુશ્કેલ છે.

પોસ્ટ-પ્રોસેસિંગ તકનીકો, રાસાયણિક વરાળની ઘૂસણખોરીનો સમાવેશ થાય છે (CVI) અથવા સોલ-જેલ ફિનિશિંગ, પ્રસંગોપાત સુરક્ષિત સપાટીની છિદ્રાળુતા પર મૂકવામાં આવે છે અને યાંત્રિક અને ઇકોલોજીકલ કઠિનતા સુધારે છે.

આ પ્રગતિઓ ક્વાર્ટઝ સિરામિક્સના ઉપયોગની હદને માઇક્રો-ઇલેક્ટ્રોમિકેનિકલ સિસ્ટમ્સમાં વધારી રહી છે. (MEMS), લેબ-ઓન-એ-ચીપ સાધનો, અને કસ્ટમાઇઝ કરેલ ઉચ્ચ-તાપમાન ફિક્સર.

3. આત્યંતિક વાતાવરણમાં ઉપયોગી લાક્ષણિકતાઓ અને કાર્યક્ષમતા

3.1 ઓપ્ટિકલ પારદર્શિતા અને ડાઇલેક્ટ્રિક આદતો

ક્વાર્ટઝ સિરામિક્સ ખાસ ઓપ્ટિકલ ઘરો દર્શાવે છે, અલ્ટ્રાવાયોલેટમાં ઉચ્ચ ટ્રાન્સમિશન સહિત, નોંધનીય, અને નજીક-ઇન્ફ્રારેડ સ્પેક્ટ્રમ (~ થી 180 nm થી 2500 nm), તેમને યુવી લિથોગ્રાફીમાં નિર્ણાયક બનાવે છે, લેસર સિસ્ટમો, અને અવકાશ-આધારિત ઓપ્ટિક્સ.

આ નિખાલસતા યુવી-દૃશ્યમાન એરેમાં ઇલેક્ટ્રોનિક બેન્ડગેપ સંક્રમણોની ગેરહાજરી અને એકરૂપતા અને ઓછી છિદ્રાળુતાના પરિણામે ખૂબ જ ઓછા વિખેરાઇને કારણે થાય છે..

વધુમાં, તેમની પાસે શાનદાર ડાઇલેક્ટ્રિક ઇમારતો છે, નીચા ડાઇલેક્ટ્રિક સ્થિરાંક સાથે (~ 3.8 ખાતે 1 MHz) અને બહુ ઓછું ડાઇલેક્ટ્રિક નુકશાન, ઉચ્ચ-આવર્તન અને ઉચ્ચ-પાવર ડિજિટલ સિસ્ટમ્સમાં રક્ષણાત્મક તત્વો તરીકે તેમના ઉપયોગને મંજૂરી આપે છે, જેમ કે રડાર વેવગાઈડ અને પ્લાઝ્મા રિએક્ટર.

એલિવેટેડ તાપમાનના સ્તરે વિદ્યુત ઇન્સ્યુલેશન જાળવવાની તેમની ક્ષમતા વિદ્યુત વાતાવરણ પછી માંગવામાં આવતી અખંડિતતાને વધુ સારી રીતે વેગ આપે છે..

3.2 યાંત્રિક ક્રિયાઓ અને લાંબા ગાળાની ટકાઉપણું

તેમની ઉચ્ચ બરડપણું હોવા છતાં– પોર્સેલિનમાં સામાન્ય ગુણવત્તા– ક્વાર્ટઝ પોર્સેલેન્સ ઉત્તમ યાંત્રિક કઠિનતા દર્શાવે છે (સુધીના ફ્લેક્સરલ સ્ટેમિના 100 MPa) અને ઊંચા તાપમાને અસાધારણ સળવળાટ પ્રતિકાર.

તેમની મક્કમતા (5.5 આસપાસ– 6.5 મોહ સ્કેલ પર) સપાટી વિસ્તાર ઘર્ષણ માટે પ્રતિકાર આપે છે, જો કે સપાટીની સમસ્યાઓથી નુકસાનકારક અથવા વિભાજિત પ્રસારને રોકવા માટે સમગ્ર વ્યવહાર દરમિયાન સારવાર લેવી પડે છે.

ઇકોલોજીકલ ટફનેસ એ એક વધારાનો મહત્વપૂર્ણ ફાયદો છે: ક્વાર્ટઝ પોર્સેલેન્સ વેક્યુમ ક્લીનરમાં નાટકીય રીતે બહાર નીકળતા નથી, કિરણોત્સર્ગના નુકસાનનો પ્રતિકાર કરો, અને થર્મલ સાયકલિંગ અને રાસાયણિક સેટિંગ્સના લાંબા સમય સુધી સંપર્કમાં પરિમાણીય સુરક્ષા જાળવી રાખો.

આ તેમને સેમિકન્ડક્ટર ફેબ્રિકેશન ચેમ્બરમાં ઉત્પાદનોની તરફેણ કરે છે, એરોસ્પેસ સેન્સર્સ, અને ન્યુક્લિયર ઇન્સ્ટ્રુમેન્ટેશન જ્યાં દૂષણ અને નિષ્ફળતા ઘટાડવી જોઈએ.

4. ઔદ્યોગિક, વૈજ્ઞાનિક, અને ઉદ્ભવતી તકનીકી એપ્લિકેશનો

4.1 સેમિકન્ડક્ટર અને ફોટોવોલ્ટેઇક મેન્યુફેક્ચરિંગ સોલ્યુશન્સ

સેમિકન્ડક્ટર ઉદ્યોગમાં, ક્વાર્ટઝ પોર્સેલેન્સ વેફર હેન્ડલિંગ ટૂલ્સમાં સર્વવ્યાપક છે, હીટિંગ સિસ્ટમ ટ્યુબ સહિત, ઘંટડીની બરણીઓ, સસેપ્ટર્સ, અને શાવર હેડ્સનો ઉપયોગ રાસાયણિક વરાળના સંગ્રહમાં કરવામાં આવે છે (સીવીડી) અને પ્લાઝ્મા ઈચિંગ.

તેમની શુદ્ધતા સિલિકોન વેફરના ધાતુના દૂષણ સામે રક્ષણ આપે છે, જ્યારે તેમની થર્મલ સિક્યુરિટી ઉચ્ચ-તાપમાન પ્રક્રિયાની ક્રિયાઓમાં ચોક્કસ સમાન તાપમાન વિતરણ કરે છે.

ફોટોવોલ્ટેઇક અથવા પીવી ઉત્પાદનમાં, ક્વાર્ટઝ ઘટકોનો ઉપયોગ સૌર બેટરીના ઉત્પાદન માટે ડિફ્યુઝન હીટર અને એનીલીંગ સિસ્ટમમાં થાય છે, જ્યાં ઉચ્ચ વળતર અને અસરકારકતા માટે સતત થર્મલ એકાઉન્ટ્સ અને રાસાયણિક જડતા આવશ્યક છે.

મોટા વેફર્સ અને ઉચ્ચ થ્રુપુટની જરૂરિયાતે વાસ્તવમાં અતિ-મોટા ક્વાર્ટઝ સિરામિક સ્ટ્રક્ચર્સના વિકાસને પ્રોત્સાહન આપ્યું છે જેમાં એકરૂપતા અને ન્યૂનતમ ખામીની જાડાઈ છે..

4.2 એરોસ્પેસ, સંરક્ષણ, અને ક્વોન્ટમ આધુનિક ટેકનોલોજી એસિમિલેશન

ઔદ્યોગિક હેન્ડલિંગ ઉપરાંત, ક્વાર્ટઝ પોર્સેલેઇનનો ઉપયોગ એરોસ્પેસ એપ્લિકેશન્સમાં થાય છે જેમ કે રોકેટ સપોર્ટ વિન્ડો, ઇન્ફ્રારેડ ડોમ્સ, અને અતિશય થર્મલ ગ્રેડિએન્ટ્સ અને એરોડાયનેમિક ટેન્શનમાં ઊભા રહેવાની તેમની ક્ષમતાના પરિણામે ઓટોમોબાઈલ ભાગોને ફરીથી દાખલ કરો.

રક્ષણ પ્રણાલીઓમાં, રડાર અને માઇક્રોવેવ ફ્રીક્વન્સીઝ માટે તેમની નિખાલસતા તેમને રેડોમ્સ અને સેન્સર હાઉસિંગ માટે યોગ્ય બનાવે છે.

તાજેતરમાં, ક્વાર્ટઝ સિરામિક્સ ખરેખર ક્વોન્ટમ નવીનતાઓમાં ફરજો ધરાવે છે, જ્યાં ચોકસાઇવાળા ઓપ્ટિકલ ડેન્ટલ કેરીઝ માટે અલ્ટ્રા-લો થર્મલ વિસ્તરણ અને ઉચ્ચ વેક્યુમ ક્લીનર સુસંગતતા જરૂરી છે, અણુ કેચ, અને સુપરકન્ડક્ટીંગ ક્વિબીટ રૂમ.

થર્મલ ડ્રિફ્ટ ઘટાડવાની તેમની ક્ષમતા ક્વોન્ટમ કોમ્પ્યુટર અને સેન્સિંગ સિસ્ટમ્સમાં લાંબા સમય સુધી સમજવાની ક્ષમતા અને ઉચ્ચ માપન ચોકસાઈની ખાતરી કરે છે..

રીકેપમાં, ક્વાર્ટઝ પોર્સેલેન્સ ઉચ્ચ-પ્રદર્શન ઉત્પાદનોના કોર્સનું પ્રતિનિધિત્વ કરે છે જે પ્રમાણભૂત પોર્સેલેન્સ અને વિશિષ્ટ ચશ્મા વચ્ચે રદબાતલને જોડે છે..

થર્મલ સ્થિરતાનું તેમનું અપ્રતિમ મિશ્રણ, રાસાયણિક જડતા, ઓપ્ટિકલ પારદર્શિતા, અને ઇલેક્ટ્રિક ઇન્સ્યુલેશન આધુનિક તકનીકોને તાપમાન સ્તરની મર્યાદા પર કાર્ય કરવાની મંજૂરી આપે છે, શુદ્ધતા, અને ચોકસાઇ.

જેમ જેમ ઉત્પાદન તકનીકો વિકસિત થાય છે અને વધુને વધુ આત્યંતિક પરિસ્થિતિઓમાં ઊભા રહેવાની ક્ષમતા સાથે સામગ્રી માટે વૃદ્ધિની જરૂર પડે છે, ક્વાર્ટઝ સિરામિક્સ સમય સેમિકન્ડક્ટરની આગળ પાયાનું કાર્ય ભજવવા માટે રહેશે, શક્તિ, એરોસ્પેસ, અને ક્વોન્ટમ સિસ્ટમ્સ.

5. સપ્લાયર

ઑક્ટોબરના રોજ અદ્યતન સિરામિક્સની સ્થાપના થઈ 17, 2012, સંશોધન અને વિકાસ માટે પ્રતિબદ્ધ હાઇ-ટેક એન્ટરપ્રાઇઝ છે, ઉત્પાદન, પ્રક્રિયા, સિરામિક સંબંધિત સામગ્રી અને ઉત્પાદનોનું વેચાણ અને તકનીકી સેવાઓ. અમારા ઉત્પાદનોમાં બોરોન કાર્બાઇડ સિરામિક ઉત્પાદનોનો સમાવેશ થાય છે પરંતુ તે પૂરતો મર્યાદિત નથી, બોરોન નાઇટ્રાઇડ સિરામિક પ્રોડક્ટ્સ, સિલિકોન કાર્બાઇડ સિરામિક પ્રોડક્ટ્સ, સિલિકોન નાઇટ્રાઇડ સિરામિક પ્રોડક્ટ્સ, ઝિર્કોનિયમ ડાયોક્સાઇડ સિરામિક ઉત્પાદનો, વગેરે. જો તમને રસ હોય તો, કૃપા કરીને અમારો સંપર્ક કરવા માટે મફત લાગે.([email protected])
ટૅગ્સ: પારદર્શક સિરામિક્સ, સિરામિક વાનગી, સિરામિક પાઇપિંગ

બધા લેખો અને ચિત્રો ઇન્ટરનેટ પરથી છે. જો કોઈ કૉપિરાઇટ સમસ્યાઓ હોય, કાઢી નાખવા માટે સમયસર અમારો સંપર્ક કરો.

અમારી પૂછપરછ કરો