1. 석영 세라믹의 기본 구성 및 건축적 특성
1.1 화학적 순도 및 결정-비정질 변화
(석영 도자기)
석영 도자기, 마찬가지로 병합된 실리카 또는 통합된 석영이라고도 합니다., 이산화규소에서 유래한 천연 제품이 아닌 고성능 제품입니다. (시오 2) 그 초순수에서, 비결정성 (무정형의) 친절한.
다결정질 프레임워크에 의존하는 기존 세라믹과 달리, 석영 도자기는 광택이 나기 때문에 결정립 한계가 전혀 없다는 점에서 차별화됩니다., 3차원 임의 네트워크에 인접한 SiO ₄ 사면체의 등방성 네트워크.
이 비정질 구조는 천연 석영 결정 또는 합성 실리카 전구체의 고온 용융을 통해 얻어집니다., 빠른 냉각으로 부착되어 형성을 중지합니다..
결과 제품에는 일반적으로 다음이 포함됩니다. 99.9% SiO2, 알칼리강 등 미량 오염물질 함유 (그 ⁺, 케이 ⁺), 알류미늄, 철분은 백만분의 일 수준을 유지하여 광학적 선명도를 보호합니다., 전기 저항률, 및 열효율.
장거리 질서가 없기 때문에 이방성 작용이 제거됩니다., 모든 지침에서 석영 세라믹을 치수적으로 안정적이고 기계적으로 일관되게 만듭니다.– 정확도 적용 분야의 중요한 이점.
1.2 열 거동 및 열충격에 대한 저항
석영 세라믹의 가장 특별한 기능 중 하나는 매우 낮은 열팽창 계수입니다. (CTE), 보통 주위에 0.55 × 10 ⁻⁶/ K 사이 20 ° C 및 300 ℃.
이 거의 0에 가까운 성장은 유연한 Si에서 발생합니다.– 영형– 비정질 네트워크의 Si 결합 각도, 손상 없이 열 응력 하에서 조정될 수 있는, 전통적인 도자기나 강철에 균열이 생길 수 있는 빠른 온도 조정을 제품이 견딜 수 있도록 허용합니다..
석영 세라믹은 다음을 능가하는 열충격을 견딜 수 있습니다. 1000 ℃, 예를 들어 가열된 온도 수준으로 데운 후 물에 직접 담그는 등, 깨지거나 부서지지 않고.
이 건물은 반복되는 난방 및 냉방 주기를 포함한 환경에서 중요합니다., 반도체 공정 가열 시스템 등, 항공우주 요소, 및 고강도 조명 시스템.
게다가, 석영 세라믹은 대략의 온도 수준까지 건축 정직성을 유지합니다. 1100 ° C 연속 용액, 일시적인 직접 노출 저항이 가까워짐 1600 불활성 분위기의 ° C.
( 석영 도자기)
과거의 열충격 저항, 높은 연화 온도 수준을 나타냅니다. (~ 1600 ℃ )및 실투에 대한 탁월한 저항성– 장기간 직접 노출이 되더라도 1200 ° C에서는 크리스토발라이트로 바로 표면 형성이 시작될 수 있습니다., 위상 변화 전반에 걸쳐 수량 조정으로 인해 기계적 강도가 저하될 수 있음.
2. 광학, 전기 같은, 용융 실리카 장비의 화학적 품질 및 화학적 품질
2.1 광대역 투명성 및 광자 애플리케이션
석영 세라믹은 크고 으스스한 배열 전체에 걸쳐 뛰어난 광학 전송으로 유명합니다., 심자외선으로부터 연장 (자외선) ~에 180 nm ~ 근적외선 (그리고) ~에 2500 nm.
이러한 개방성은 불순물이 부족하고 비정질 네트워크의 균질성으로 인해 허용됩니다., 빛의 퍼짐과 흡수를 최소화하는.
고순도 합성 병합 실리카, 염화규소의 화염 가수분해를 통해 생성됨, 더 높은 UV 투과율을 달성하고 엑시머 레이저 광학과 같은 중요한 응용 분야에 사용됩니다., 포토리소그래피 렌즈, 우주 기반 망원경.
재료의 높은 레이저 손상 한계– 극단적인 펄스 레이저 조사 시 파손 방지– 복합 연구 및 상업용 기계 가공에 사용되는 고에너지 레이저 시스템에 적합합니다..
추가적으로, 낮은 자가형광 및 방사선 저항성은 임상 장비의 신뢰성을 보장합니다., 분광계로 구성, UV 처리 시스템, 핵 추적 도구.
2.2 유전 성능 및 화학적 불활성
전기적인 관점에서, 석영 도자기는 수량 저항이 초과하는 뛰어난 절연체입니다. 10 공간 온도 수준에서 1⁸ Ω·센티미터이고 유전 상수는 대략 다음과 같습니다. 3.8 ~에 1 MHz.
감소된 유전 손실 탄젠트 (탄 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.
이 건물은 넓은 온도 범위에서 안전하게 유지됩니다., 열 스트레스와 불안으로 인해 전기적으로 약해지는 수많은 폴리머 또는 표준 도자기와는 달리.
화학적으로, 석영 도자기는 대부분의 산에 대해 인상적인 불활성을 나타냅니다., 염산으로 이루어진, 질산, 및 황산, Si의 안정성으로 인해– 오 본드.
그래도 여전히, 불화수소산의 공격에 취약합니다. (HF) 뜨거운 수산화나트륨과 같은 고체 제산제, Si를 손상시키는– 영형– Si 네트워크.
이러한 분별력 있는 반응성은 통합된 실리카의 에칭 제어가 필요한 미세 가공 공정에 활용됩니다..
공격적인 상업 환경에서– 화학물질 취급과 같은, 반도체 습식 벤치, 고순도 액체 취급– 석영 세라믹은 라이닝 역할을 합니다., 안경을 보다, 오염을 줄여야 하는 원자로 구성 요소.
3. 석영 세라믹 요소의 생산 공정 및 기하학적 공학
3.1 해동 및 성형 전략
석영 세라믹 생산에는 수많은 특수 용해 접근법이 포함됩니다., 각각은 특정 순도 및 응용 분야 요구 사항에 맞춰 조정되었습니다..
전기 아크 용해는 진공 또는 불활성 가스 하에서 수냉식 구리 도가니에서 해동된 고순도 석영사를 사용합니다., 우수한 열적, 기계적 주거용 또는 상업용 특성을 지닌 대형 보울 또는 튜브 생성.
화염 혼합, 또는 연소합성, 사염화규소 연소를 수반함 (SiCl ₄) 수소-산소 화재에서, 소결되는 미세한 실리카 조각을 투명한 프리폼으로 옮기는 것– 이 접근 방식은 최고의 광학 품질을 제공하며 합성 병합 실리카에 사용됩니다..
플라즈마 용해는 다른 과정을 사용합니다., 특정 틈새 항공우주 및 보호 응용 분야에 초고온 수준과 오염 없는 처리를 제공합니다..
녹았을 때, 석영 세라믹은 정밀 주조를 통해 성형될 수 있습니다., 원심 현상 (튜브용), 또는 사전 소결된 공간의 CNC 가공.
취성으로 인해, 미세 균열을 방지하기 위해 다이아몬드 공구와 세심한 제어가 필요한 가공.
3.2 정밀 가공 및 표면적 완성
석영 세라믹 부품은 도가니와 같은 복잡한 형상으로 제작되는 경우가 많습니다., 튜브, 막대, 창문들, 반도체용 맞춤형 절연체 및, 태양의, 및 레이저 분야.
치수 정밀도가 중요합니다, 특히 석영 서셉터와 벨 컨테이너가 정확한 배치와 열적 조화를 유지해야 하는 반도체 생산에서.
표면 완성은 효율성 측면에서 필수적인 역할을 합니다.; 연마된 표면 영역은 광학 부품의 광 산란을 감소시키고 고온 응용 분야에서 실투를 위한 핵 생성 부위를 줄입니다..
완충된 HF 용액으로 조각하면 표면적 모양을 조절하거나 가공 후 손상된 층을 제거할 수 있습니다..
초고진공청소기용 (UHV) 시스템, 석영 도자기는 표면에 흡착된 가스를 제거하기 위해 세척되고 구워집니다., 분자빔 에피택시와 같은 섬세한 공정과의 호환성 및 한계 가스 방출 보장 (MBE).
4. 석영 세라믹의 산업 및 과학 응용
4.1 반도체 및 태양광 생산에서의 역할
석영 세라믹은 통합 회로 및 태양 전지 구성의 기본 재료입니다., 그들이 용광로 튜브로 일하는 곳, 웨이퍼 선박 (서셉터), 및 확산 챔버.
산화 시 열에 견디는 능력, 저하, 또는 불활성 대기– 금속 오염 감소와 결합– 특정 공정의 순수성과 수율을 만듭니다..
화학기상증착 전반에 걸쳐 (CVD) 또는 열산화, 석영 요소는 치수 안정성을 유지하고 뒤틀림을 견뎌냅니다., 웨이퍼 손상 및 불균형 방지.
태양광 생산, 석영 도가니는 Czochralski 공정을 통해 단결정 실리콘 잉곳을 팽창시키는 데 사용됩니다., 순도가 마지막 태양전지의 전기적 최고 품질에 직접적인 영향을 미치는 경우.
4.2 조명에서의 사용법, 항공우주, 및 분석 장비
고강도 방전에서는 (HID) 램프 및 UV 살균 시스템, 석영 세라믹 봉투는 다음을 초과하는 온도 수준의 플라즈마 아크로 구성됩니다. 1000 ℃면서 UV 및 눈에 띄는 빛을 효율적으로 투과시킵니다..
열 충격 저항은 빠른 조명 점화 및 폐쇄 주기 동안 고장을 방지합니다..
항공우주 분야, 석영 세라믹은 레이더 창에 활용됩니다., 감지 장치 부동산, 유전 상수가 감소하기 때문에 열 방어 시스템, 높은 강도 대 밀도 비율, 공기열 부하 시 보안.
분석화학 및 생명과학 연구 분야, 가스 크로마토그래피에는 병합된 실리카 정맥이 필요합니다. (GC) 및 모세관 전기영동 (CE), 표면적 비활성으로 인해 시료 흡착이 중단되고 정확한 분리가 보장됩니다..
뿐만 아니라, 석영 크리스탈 마이크로 저울 (QCM), 이는 결정질 석영의 압전 주거 특성에 의존합니다. (병합된 실리카와 구별됨), 실시간 질량 감지 응용 분야에서 석영 도자기를 보호 하우징 및 차폐 보조 장치로 사용.
결론적으로, 석영 세라믹은 극심한 열 복원력을 지닌 독특한 교차점을 나타냅니다., 광학적 개방성, 화학적 순도.
비정질 프레임워크와 높은 SiO2 웹 함량으로 표준 재료가 작동하지 않는 대기에서도 효율성을 제공합니다., 반도체 공장의 중심에서 지역의 측면까지.
기술이 더 높은 온도 수준으로 발전함에 따라, 더 나은 정밀도, 그리고 더 깨끗한 절차, 석영 도자기는 과학과 시장 전반에 걸쳐 발전을 이루는 중요한 원동력으로 계속해서 활동할 것입니다..
살수 장치
10월 어드밴스드 세라믹스 설립 17, 2012, 연구와 개발에 전념하는 하이테크 기업입니다, 생산, 처리, 세라믹 관련 재료 및 제품 판매 및 기술 서비스. 당사의 제품에는 탄화붕소 세라믹 제품이 포함되지만 이에 국한되지는 않습니다., 질화붕소 세라믹 제품, 실리콘 카바이드 세라믹 제품, 질화규소 세라믹 제품, 이산화지르코늄 세라믹 제품, 등. 관심이 있으시면, 저희에게 연락하게 자유롭게 느끼십시오.([email protected])
태그: 석영 도자기, 도자기 접시, 세라믹 배관
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