1. Основна композиција и архитектонски атрибути на кварцната керамика
1.1 Хемиска чистота и промена од кристална во аморфна
(Кварцна керамика)
Кварцни порцелани, исто така наречена споена силициум диоксид или интегриран кварц, се класа на неприродни производи со високи перформанси кои произлегуваат од силициум диоксид (SiO ДВЕ) во својата ултра-чиста, некристален (аморфни) љубезен.
За разлика од конвенционалната керамика која се потпира на поликристални рамки, Кварцните порцелани се разликуваат по нивното целосно отсуство на граници на зрно како резултат на нивната сјајна, изотропна мрежа од тетраедри SiO ₄ споени во тродимензионална произволна мрежа.
Оваа аморфна рамка се постигнува преку високотемпературно топење на природни кварцни кристали или синтетички силика прекурсори, се придржува со брзо ладење за да се запре формирањето.
Добиениот производ вклучува обично над 99.9% SiO 2, со траги од загадувачи како што се алкалните челици (Тоа⁺, К⁺), алуминиум, а железото ги одржуваше нивоата на делови на милион за да се заштити оптичката чистота, електричен отпор, и термичка ефикасност.
Недостатокот на редослед со долг дострел ги елиминира анизотропните дејства, правејќи ја кварцната керамика димензионално стабилна и механички конзистентна во сите инструкции– витална предност во апликациите за прецизност.
1.2 Термичко однесување и отпорност на термички шок
Меѓу најпрецизните функции на кварцната керамика е нивниот исклучително низок коефициент на термичка експанзија (CTE), нормално наоколу 0.55 × 10 ⁻6/ K помеѓу 20 ° C и 300 ° C.
Овој скоро нула раст произлегува од флексибилниот Si– О– Si агли на врска во аморфната мрежа, кој може да се прилагоди под термички стрес без да се оштети, дозволувајќи му на производот да издржи брзо прилагодување на нивото на температурата што секако би ги распукало традиционалните порцелани или челици.
Кварцната керамика може да издржи термички шокови кои надминуваат 1000 ° C, како директно потопување во вода по загревање до загреани температурни нивоа, без фрактура или распарчување.
Оваа зграда ги прави важни во поставките, вклучително и повторените циклуси на греење и ладење, како што се системи за греење со полупроводничка обработка, воздушни елементи, и системи за светла со висок интензитет.
Покрај тоа, Кварцната керамика ја одржува архитектонската искреност до приближно температурни нивоа 1100 ° C во континуиран раствор, со приближување на привремена отпорност на директна изложеност 1600 ° C во инертни амбиенти.
( Кварцна керамика)
Минат отпор на термички шок, тие покажуваат високи нивоа на температура на омекнување (~ 1600 ° C )и извонредна отпорност на девитрификација– иако долгорочна директна изложеност над 1200 ° C може да започне со формирање на површината директно во кристобалит, што може да ја загрози механичката цврстина поради прилагодувањата на количината во текот на фазните поместувања.
2. Оптички, Електрични, и хемиски квалитети на сплотена силициумска опрема
2.1 Широкопојасна транспарентност и фотонски апликации
Кварцната керамика е позната по нивниот извонреден оптички пренос низ голема плашлива низа, пролонгирање од длабокото ултравиолетово (УВ) во ~ 180 nm до блиско инфрацрвено (И) во ~ 2500 nm.
Оваа отвореност ја дозволува недостатокот на нечистотии и хомогеноста на аморфната мрежа, што го минимизира ширењето и апсорпцијата на светлината.
Синтетичка споена силициум диоксид со висока чистота, генериран преку пламен хидролиза на силициум хлориди, постигнува и повисок УВ пренос и се користи во важни примени како што е ексцимерната ласерска оптика, фотолитографски леќи, и вселенски телескопи.
Високата граница на ласерско оштетување на материјалот– отпорен на распаѓање под екстремно импулсно ласерско зрачење– го прави совршен за високо-енергетски ласерски системи кои се користат во комбинирано истражување и комерцијална обработка.
Дополнително, неговата ниска автофлуоресценција и отпорност на зрачење гарантираат сигурност во клиничката инструментација, се состои од спектрометри, Системи за третман на УВ, и алатки за нуклеарно следење.
2.2 Диелектрични перформанси и хемиска инертност
Од електрична перспектива, Кварцните порцелани се исклучителни изолатори со поголема количина на отпорност 10 18 Ω · сантиметри на ниво на температура во вселената и диелектрична константа од приближно 3.8 на 1 MHz.
Нивната намалена тангента на диелектрична загуба (тен 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.
Овие згради остануваат безбедни преку широка температурна низа, за разлика од бројните полимери или стандардни порцелани кои електрично слабеат под термички стрес и анксиозност.
Хемиски, Кварцните порцелани покажуваат импресивна инертност кон повеќето киселини, кој се состои од хлороводородна, азотен, и сулфурни киселини, поради стабилноста на Si– О обврзница.
како и да е, тие се ранливи на напад од флуороводородна киселина (HF) и цврсти антациди како врел натриум хидроксид, кои го оштетуваат Si– О– Si мрежа.
Оваа остроумна реактивност се користи во процедурите за микрофабрикација каде што е потребно контролирано офортување на интегрирана силика.
Во агресивни комерцијални средини– како хемиско ракување, полупроводнички влажни клупи, и ракување со течност со висока чистота– Кварцната керамика функционира како облоги, погледни очила, и компонентите на реакторот каде контаминацијата треба да се намали.
3. Процеси на производство и геометриско инженерство на кварц-керамички елементи
3.1 Стратегии за одмрзнување и формирање
Производството на кварцна керамика вклучува бројни специјализирани пристапи за топење, секој е прилагоден на одредена чистота и барања за примена.
Топењето со електричен лак користи кварцен песок со висока чистота, одмрзнат во бакарна сад за ладење со вода под вакуум или инертен гас, создавајќи големи булови или цевки со одлични термички и механички станбени или комерцијални својства.
Мешавина на пламен, или синтеза на согорување, повлекува согорување на силициум тетрахлорид (SiCl ₄) во оган водород-кислород, пренесување на фини силика фрагменти кои се синтеруваат во проѕирна преформа– овој пристап произведува највисок оптички висок квалитет и се користи за синтетичка споена силика.
Топењето на плазмата користи поинаков тек, давајќи ултра високи температурни нивоа и обработка без контаминација за специфични ниши воздушни и заштитни апликации.
Кога ќе се стопи, Кварцната керамика може да се обликува преку прецизно лиење, центрифугален развој (за цевки), или CNC обработка на претходно синтерувани простори.
Поради нивната кршливост, обработката бара дијамантски алатки и внимателна контрола за да се спречи микропукнување.
3.2 Производство на точност и комплетирање на површината
Кварцните керамички компоненти често се прават директно во сложени геометрии како што се садници, цевки, прачки, прозорци, и прилагодени изолатори за полупроводници, соларни, и ласерски сектори.
Прецизноста на димензиите е критична, особено во производството на полупроводници каде што кварцните суцептори и контејнерите со ѕвонче треба да одржуваат прецизно поставување и топлинска хармонија.
Површинското комплетирање игра суштинска должност во ефикасноста; полираните површини го намалуваат расејувањето на светлината во оптичките компоненти и ги намалуваат местата на нуклеација за девитрификација при апликации на висока температура.
Гравирањето со пуферирани раствори за HF може да создаде регулиран изглед на површината или да се ослободи од оштетените слоеви по обработката.
За ултра-висока правосмукалка (UHV) системи, Кварцните порцелани се чистат и се печат за да се ослободат од површинските адсорбирани гасови, гарантирајќи маргинално испуштање на гас и компатибилност со деликатни процедури како молекуларен зрак на светлина епитаксија (МБЕ).
4. Индустриски и научни апликации на кварцната керамика
4.1 Улога во производството на полупроводници и фотоволтаици
Кварцната керамика се основни материјали во изградбата на вградени кола и соларни ќелии, каде што работат како цевки за печка, нафора водни занаети (чувствителни), и дифузни комори.
Нивната способност да се спротивстават на топлината при оксидирање, спуштање, или инертни атмосфери– во комбинација со намалена метална контаминација– прави одредена процесна чистота и принос.
Во текот на хемиското таложење на пареа (CVD) или термичка оксидација, Кварцните елементи ја зачувуваат димензионалната стабилност и се спротивставуваат на искривување, заштита од оштетување и нерамнотежа на нафора.
Во соларното производство, кварцните садници се користат за проширување на монокристални силициумски инготи преку процесот Чохралски, каде што нивната чистота директно влијае на електричниот врвен квалитет на последните соларни ќелии.
4.2 Употреба во светла, Воздухопловна, и аналитичка инструментација
При празнење со висок интензитет (СКРИЕЛЕ) светилки и UV системи за стерилизација, кварцните керамички обвивки се состојат од плазма лакови на нивоа на температура кои надминуваат 1000 ° C додека ефикасно пренесува УВ и забележлива светлина.
Нивната отпорност на термички шок штити од дефект при брзо светлосно палење и затворање циклуси.
Во воздушната, Кварцната керамика се користи во радарските прозорци, сензорска единица недвижности, и системи за топлинска одбрана поради нивната намалена диелектрична константа, висок сооднос сила-густина, и безбедност при аеротермално оптоварување.
Во аналитичката хемија и животните научни истражувања, споени силика вени се неопходни во гасната хроматографија (GC) и капиларна електрофореза (CE), каде што инертноста на површината ја запира адсорпцијата на примерокот и гарантира прецизно одвојување.
Понатаму, Микробаланси на кварцните кристали (QCMs), кои зависат од пиезоелектричните станбени својства на кристалниот кварц (карактеристично од споена силициум диоксид), користете кварцни порцелани како заштитни куќишта и заштитни помагала во апликации за мерење маса во реално време.
Како заклучок, Кварцната керамика претставува единствена крстосница со силна топлинска еластичност, оптичка отвореност, и хемиска чистота.
Нивната аморфна рамка и веб-содржината со висока SiO2 овозможуваат ефикасност во атмосфери каде што стандардните материјали престануваат да работат, од срцето на полупроводничките фабрики до страната на областа.
Како што напредува технологијата кон повисоки температурни нивоа, подобра прецизност, и почисти процедури, Кварцните порцелани ќе продолжат да работат како клучен овозможувач за напредок низ науката и пазарот.
Дистрибутер
Напредна керамика основана во октомври 17, 2012, е високо-технолошки претпријатие посветено на истражување и развој, производство, обработка, продажба и технички услуги на керамички релативни материјали и производи. Нашите производи вклучуваат, но не ограничувајќи се на керамички производи од бор карбид, Керамички производи со бор нитрид, Керамички производи од силициум карбид, Керамички производи со силикон нитрид, Керамички производи со циркониум диоксид, итн. Ако сте заинтересирани, Ве молиме слободно контактирајте не.([email protected])
Тагови: Кварцна керамика, керамички сад, керамички цевки
Сите статии и слики се од Интернет. Ако има некакви проблеми со авторските права, ве молиме контактирајте со нас на време за да го избришете.
Прашајте не