1. Pêkhatina bingehîn û Mîmariya Strukturî ya Seramîkên Quartz
1.1 Crystalline vs. Silica fused: Diyarkirina Çîna Hilberê
(Seramîkên Transparent)
porselenên quartz, di heman demê de wekî quartz a yekbûyî an seramîkên silica yên yekbûyî tê zanîn, Materyalên înorganîk ên nûjen in ku ji quartza krîstal a paqijiya bilind çêdibin (SiO DU) ku di helbûn û yekbûna deynê bi rêkûpêk re derbas dibin da ku qehweyek pêşve bibin, ne krîstal (amorf) an çarçoveya seramîk a qismî krîstal.
Berevajî porselenên kevneşopî yên wekî alumina an zirconia, ku polykrîstalîn in û ji çend qonaxan pêk tên, seramîkên quartz bi giranî ji dîoksîtê silicon di torgilokek ji çar pergalên SiO yên bi tetrahedral de pêk tê., paqijiya kîmyewî ya berbiçav peyda dike– gelek caran zêde 99.9% SiO ₂.
Cûdahiya di navbera porselenên quartz û quartz ên yekbûyî de bi pêvajoyê ve girêdayî ye: dema ku quartza hevgirtî bi gelemperî camek bi tevahî amorf e ku ji hêla sarbûna bilez a silica şilbûyî ve hatî pêşve xistin., porselenên quartz dibe ku krîstalîzasyona birêkûpêk pêk bînin (devitrification) an çekirina tozên quartzê yên baş ji bo bidestxistina mîkrosaziyek polîkrîstalînek an cam-seramîk-seramîkî ya hûrgelê ya bi zexmbûna mekanîkî ya zêde.
Ev rêbaza hîbrid di bin barkirina mekanîkî de aramiya termal û kîmyewî ya silica ya hevgirtî bi zexmiya şikestî û ewlehiya pîvanê re têkildar dike..
1.2 Mekanîzmayên Stability Termal û Kîmyewî
Performansa awarte ya porselenên quartz di hawîrdorên giran de ji kovalenta Si-ya xurt tê– O bendên ku bi enerjiya girêdana bilind tevnek sê-alî diafirînin (~ 452 kJ/mol), berxwedana ecêb li hember xirabûna termal û lêdana kîmyewî dide.
Van hilberan rêjeyek berbiçav a kêmbûna berfirehbûna germî nîşan didin– ji dor 0.55 × 10 ⁻6/ K li ser rêza 20– 300 ° C– wan li hember şoka termal pir berxwedêr dike, taybetmendiyek krîtîk di serîlêdanên ku bi bisiklêdana germahiya bilez ve girêdayî ne.
Ew yekparebûna mîmarî ji astên germahiya krîogenîk heya heya 1200 ° C di hewayê de, û di hawîrdorên bêhêz de jî mezintir e, berî ku nermbûn li dor dest pê bike 1600 ° C.
Seramîkên quartz ji piraniya asîdên bêhêz in, di nav de hîdrochloric, nitric, û asîdên sulfurîk, ji ber ewlehiya tora SiO du, her çend ew di asta germahiya bilind de di xetereya êrîşa asîda hîdrofluorîk û alkalên hişk de ne.
Ev berxwedana kîmyewî, bi berxwedana elektrîkê ya bilind û ultraviolet re tê hev kirin (UV) vekirîbûn, wan ji bo karanîna di hilberîna nîvconductor de hêja dike, sobeyên germahiya bilind, û pergalên optîkî yên ku di bin şert û mercên giran de ne.
2. Pêvajoyên Hilberînê û Kontrola Mîkrosaziyê
( Seramîkên Transparent)
2.1 Melting, Sintering, û Rêyên Devitrification
Hilberîna seramîkên quartz teknolojiyên pêşkeftî yên destwerdana germî vedihewîne ku ji bo parastina paqijiyê hatî pêşve xistin dema ku stûrbûn û mîkrosaziya xwestinê pêk tîne..
Yek nêzîkatiya hevpar helandina kemera elektrîkê ya qûma quartz-paqijiya bilind e, dûv re sarbûna kontrolkirî ji bo afirandina lingên quartzê yên yekbûyî, ku dikare piştî ku nav hêmanên bi makîne.
Ji bo seramîkên quartz ên sinetkirî, Tozên quartzê yên binî mîkron bi pêlkirina isostatîk têne berhev kirin û di astên germahiyê de di navbera 1100 ° C û 1400 ° C, bi gelemperî bi pêkhateyên marjînal re ji bo pêşdebirina dendikê bêyî ku zêde pêşkeftina genim an guherîna qonaxê çêbike.
Astengiyek bingehîn a di pêvajoyê de dûrbûna ji devitrificationê ye– kondensasyona spontan a cama silica ya metastable rast di qonaxên kristobalît an tridymite de– ku dikare berxwedana şoka termal ji ber guheztinên qebareyê di dema guhertinên qonaxê de bixe xetereyê.
Hilberîner kontrola asta germahiya taybetî bikar tînin, cycles klîma bi lez, û dopantên wek boron an tîtanium ji bo ku kondensasyona nedilxwaz binixumîne û mîkrosaziyek ewledar a amorf an jî hûrgelî biparêze..
2.2 Hilberîna Zêdeker û Çêkirina Nêz-Net-Shape
Pêşveçûnên dawî yên di hilberîna lêzêdekirina seramîk de (IM), bi taybetî stereolîtografiyê (SHANTY TOWN) û binder jetting, bi rastî destûr dane çêkirina beşên seramîk ên quartz ên tevlihev ên bi rastbûna geometrîkî ya bilind.
Di van pêvajoyan de, nanoparçeyên silica di nav materyalek hestiyar de têne girtin an jî bi rengek bijartî qat bi qat têne girêdan., ji hêla veqetandî û germbûna bilind ve tê pêve kirin da ku bigihîje zexmbûna tevahî.
Ev nêzîkatî bermahiyên hilberê kêm dike û destûrê dide afirandina geometriyên tevlihev– wek kanalên şilî, cavities optîk, an hêmanên veguherîner ên germ– ku bi makîna standard re bigihîjin dijwar an dijwar in.
Teknolojiyên piştî pêvajoyê, ji ketina buhara kîmyewî pêk tê (CVI) an qedandina sol-gel, carinan li ser poroziya rûkala ewle têne danîn û hişkiya mekanîkî û ekolojîk baştir dikin.
Van pêşkeftinan radeya serîlêdana seramîkên quartz rast di pergalên mîkro-elektromekanîkî de zêde dikin (MEMS), alavên laboratuar-li-çîp, û alavên germahiya bilind xwerû.
3. Taybetmendiyên Kêrhatî û Karbidestiya Di Jîngehên Extreme de
3.1 Zelalbûna Optîkî û Adetên Dielektrîkê
Seramîkên quartz malên optîkî yên taybetî nîşan didin, di nav wan de veguheztina bilind di ultraviyole de, têdît, û spektruma înfrasor ya nêzîk (ji ~ 180 nm to 2500 nm), wan di lîtografiya UV de girîng dike, sîstemên laser, û optîka-based space.
Ev vekirîbûn ji nebûna veguheztinên bandgapa elektronîkî di nav rêza xuyang a UV de û belavbûna pir hindik wekî encama homojenî û poroziya kêm pêk tê..
Herwisa, wan avahiyên dielektrîkî yên hêja hene, bi berdewamiya dielektrîkê ya kêm (~ 3.8 ba 1 MHz) û windabûna dielektrîkê pir hindik, destûrê dide karanîna wan wekî hêmanên parastinê di pergalên dîjîtal ên frekansa bilind û hêza bilind de, wek pêlên radar û reaktorên plazmayê.
Kapasîteya wan a domandina însulasyona elektrîkê di astên germahiya bilind de baştir yekbûna ku li hawîrdorên elektrîkê tê xwestin zêde dike.
3.2 Çalakiyên Mekanîkî û Dûrbûna Demdirêj
Li gel bêhêziya wan a bilind– kalîteya hevpar di nav porselenan de– porselenên quartz hişkbûna mekanîkî ya hêja destnîşan dikin (stamina flexural heta 100 MPa) û di germahiyên bilind de berxwedana gemarê ya awarte.
Hêza wan (dora 5.5– 6.5 li ser pîvana Mohs) berxwedanê li hember hejandina qada rûberê dide, her çend pêdivî ye ku dermankirin li seranserê mijûlbûna pê re were girtin da ku pêşî li belavbûna zirarê an perçebûna pirsgirêkên rûkal bigire.
Zehmetiya ekolojîk avantajek girîng a zêde ye: porselenên quartz di valahiya paqijkerê de bi rengek berbiçav gazê dernakeve, li hember zirara tîrêjê bisekinin, û ewlehiya pîvanê li ser rûbirûbûna demdirêj a bisiklêdana termal û mîhengên kîmyewî biparêzin.
Ev wan di odeyên çêkirina nîvconductor de hilberên bijarte dike, sensors hewayî, û amûrên nukleerî yên ku tê de pêdivî û têkçûn divê were kêm kirin.
4. Sinaî, Zanistî, û Serlêdanên Teknîkî yên Berbiçav
4.1 Çareseriyên Hilberîna Nîvconductor û Fotovoltaîk
Di pîşesaziya semiconductor de, porselenên quartz di nav amûrên hilgirtina wafer de berbelav in, di nav de lûleyên pergala germkirinê, firaxên zengilê, susceptors, û serikên serşokê di hilgirtina buhara kîmyewî de têne bikar anîn (CVD) û etching plasma.
Paqijiya wan li hember gemariya metal a waferên silicon diparêze, di heman demê de ku ewlehiya wan a termal li seranserê çalakiyên hilberandina germahiya bilind hin dabeşkirina germahiya yekgirtî çêdike.
Di çêkirina fotovoltaîk an pv de, hêmanên quartz di germkerên belavbûnê û pergalên annealkirinê de ji bo hilberîna battera rojê têne bikar anîn, ku hesabên germî yên domdar û bêhêziya kîmyewî ji bo veger û bandorkeriya bilind girîng in.
Pêdiviya waferên mezintir û berbi bilindtir bi rastî pêşkeftina strukturên seramîk ên quartz-a pir-mezin bi homojeniya zêde û qelewbûna xeletiyê kêm kiriye..
4.2 Aerospace, Parastinî, û Asîmîlasyona Teknolojiya Modern ya Quantum
Li derveyî destwerdana pîşesaziyê, porselenên quartz di sepanên hewayê yên wekî pencereyên piştevaniya roketan de têne bikar anîn, qubeyên infrasor, û ji nû ve têkevin parçeyên otomobilê ji ber kapasîteya wan a ku li hember pileyên germî yên tund û tansiyona aerodînamîkî bisekinin.
Di pergalên parastinê de, vebûna wan ji frekansên radar û mîkro pêlan re wan ji bo radom û xaniyên senzorê guncan dike.
Herî dawî, seramîkên quartz bi rastî di nûbûnên quantum de erkên xwe cih digirin, li cihê ku ji bo kayeyên diranan ên optîkî yên rast, berfirehbûna germî ya pir kêm û lihevhatina paqijkera valahiya zêde hewce ye, girtina atomê, û odeyên qubit superconducting.
Kapasîteya wan a kêmkirina dravê germê piştrast dike ku demên dirêj ên têgihiştinê û rastbûna pîvana bilind di komputera kuantum û pergalên hîskirinê de.
Bi kurtî, porselenên quartz qursek hilberên performansa bilind temsîl dikin ku valahiya di navbera porselenên standard û qedehên pispor de girêdide..
Tevliheviya wan a bêhempa ya aramiya termal, bêhêziya kîmyewî, zelalbûna optîkî, û îzolekirina elektrîkê destûrê dide teknolojiyên nûjen ku di sînorên asta germahiyê de dixebitin, paqijiyê, û durustî.
Her ku teknîkên çêkirinê pêşve diçin û pêdivî ye ku materyalên bi şiyana ku li ber şert û mercên zêde giran radibin mezin bibin., seramîkên quartz dê bimîne ku fonksiyonek bingehîn beriya nîv-conductor-a demê bilîze, erk, asmanî, û sîstemên quantum.
5. Şandevan
Seramîkên pêşkeftî di Cotmehê de hate damezrandin 17, 2012, pargîdaniyek teknolojîya bilind e ku bi lêkolîn û pêşkeftinê ve girêdayî ye, çêkerî, xebitandinî, firotan û karûbarên teknîkî yên materyal û hilberên têkildar ên seramîk. Berhemên me bi Hilberên Seramîk ên Boron Carbide ve lê ne sînorkirî ne, Berhemên Seramîk ên Boron Nitride, Berhemên Seramîk ên Silicon Carbide, Berhemên Seramîk ên Silicon Nitride, Berhemên Seramîk ên Zirconium Dioxide, etc. Ger bala we dikişîne, ji kerema xwe bi me re têkilî daynin.([email protected])
Tags: Seramîkên Transparent, firaxa seramîk, boriyên seramîk
Hemû gotar û wêne ji Înternetê ne. Ger pirsgirêkên copyright hene, ji kerema xwe di wextê de bi me re têkilî daynin da ku jêbirin.
Li me bipirsin