شفاف سيرامڪس: انجنيئرنگ لائيٽ ٽرانسميشن پولي ڪرسٽل لائن غير نامياتي سولڊز ۾ ايندڙ نسل جي فوٽونڪ ۽ اسٽرڪچرل ايپليڪيشنن لاءِ ايلومينا برڪس

1. کوارٽز سيرامڪس جي لازمي جوڙجڪ ۽ تعميراتي فن تعمير

1.1 ڪرسٽل بمقابلہ. ملائي سليڪا: مصنوعات جي درجي جي وضاحت

(شفاف سيرامڪس)

کوارٽز پورسلن, ساڳئي طرح ضم ٿيل کوارٽز يا فيوز ٿيل سليڪا سيرامڪس طور سڃاتو وڃي ٿو, جديد غير نامياتي مواد آهن جيڪي اعلي پاڪائي واري ڪرسٽل ڪوارٽز مان نڪتل آهن (SIO TWO) جيڪي ڳنڍڻ لاءِ منظم پگھلڻ ۽ قرض جي استحڪام جي ذريعي وڃو, غير کرسٽل (بيڪار) يا جزوي طور ڪرسٽل سيرامڪ فريم ورڪ.

روايتي پورسلن جي برعڪس جهڙوڪ ايلومينا يا زرڪونيا, جيڪي پولي ڪرسٽل لائن آهن ۽ ڪيترن ئي مرحلن مان ٺهيل آهن, کوارٽز سيرامڪس بنيادي طور تي سلکان ڊاءِ آڪسائيڊ مان ٺهيل آهن هڪ نيٽ ورڪ ۾ tetrahedrally هموار ٿيل SiO چار سسٽم, شاندار ڪيميائي صفائي جي فراهمي– اڪثر حد کان وڌيڪ 99.9% سي او ₂.

مربوط کوارٽز ۽ کوارٽز پورسلن جي وچ ۾ فرق پروسيسنگ تي منحصر آهي: جڏهن ته فيوز ٿيل کوارٽز عام طور تي مائع سليڪا جي تيز ٿڌي ذريعي ٺاهيل مڪمل طور تي بيڪار گلاس آهي., کوارٽز پورسلن ۾ شامل ٿي سگھي ٿو ريگيولڊ ڪرسٽلائزيشن (نيڪالي) يا نفيس کوارٽز پائوڊرن جي سنٽرنگ کي پورو ڪرڻ لاءِ نفيس ٿيل پولي ڪرسٽل لائن يا شيشي جي سيرامڪ مائڪرو اسٽريچر کي وڌائڻ واري مشيني مضبوطي سان.

هي هائبرڊ طريقو فيوز ٿيل سليڪا جي حرارتي ۽ ڪيميائي استحڪام کي گڏ ڪري ٿو ۽ ميڪانياتي لوڊ جي هيٺان مضبوط شگاف ۽ طول و عرض جي حفاظت سان..

1.2 حرارتي ۽ ڪيميائي استحڪام ميڪانيزم

انتهائي ماحول ۾ کوارٽز پورسلن جي غير معمولي ڪارڪردگي مضبوط ڪوولنٽ سي مان اچي ٿي– اي بانڊ جيڪي اعلي بانڊ توانائي سان گڏ ٽي-dimensional نيٽ ورڪ ٺاهي (~ 452 kJ/mol), حرارتي خرابي ۽ ڪيميائي هڙتال کي شاندار مزاحمت فراهم ڪرڻ.

اهي پراڊڪٽس هڪ غير معمولي گھٽتائي جي نمائش ڏيکاري ٿي حرارتي توسيع جي– بابت 0.55 × 10 ⁻⁶/ K حد کان مٿي 20– 300 ° سي– انهن کي تھرمل جھٽڪو لاء تمام مزاحمتي بنائڻ, ايپليڪيشنن ۾ هڪ نازڪ خاصيت جنهن ۾ تيز گرمي پد سائيڪلنگ شامل آهي.

اهي تعميراتي سالميت کي cryogenic درجه حرارت جي سطح تائين برقرار رکندا آهن 1200 ° C هوا ۾, ۽ غير فعال ماحول ۾ پڻ وڏو, ان کان اڳ جو نرم ٿيڻ شروع ٿئي 1600 ° سي.

کوارٽز سيرامڪس اڪثر تيزاب ۾ غير فعال آهن, هائيڊروڪلورڪ سميت, نائٽرڪ, ۽ سلفورڪ اسيد, سي اي او ٻه نيٽ ورڪ جي سيڪيورٽي جي ڪري, جيتوڻيڪ اھي ھائڊرو فلوورڪ ايسڊ ۽ سڪل الڪليس جي حملي جي خطري ۾ آھن گرمي پد جي بلند سطح تي.

هي ڪيميائي لچڪدار, اعلي برقي مزاحمت ۽ الٽراوائليٽ سان گڏ (UV) کليل, انهن کي سيمي ڪنڊڪٽر پروسيسنگ ۾ استعمال لاءِ بهترين بڻائي ٿو, تيز گرمي پد جون ڀتيون, ۽ آپٽيڪل سسٽم انتهائي حالتن جي سامهون.

2. پيداوار جي عمل ۽ Microstructural ڪنٽرول

( شفاف سيرامڪس)

2.1 ڳرڻ, سينٽرنگ, ۽ Devitrification رستا

کوارٽز سيرامڪس جي پيداوار ۾ ترقي يافته حرارتي هينڊلنگ ٽيڪنڪ شامل آهن جيڪي پاڪائي کي بچائڻ لاءِ ٺاهيا ويا آهن جڏهن ته گهربل ٿلهي ۽ مائڪرو اسٽريچر کي پورو ڪيو وڃي..

ھڪڙو عام طريقو آھي اليڪٽريڪل آرڪ پگھلڻ جو اعليٰ پاڪائي واري کوارٽز ريل, انٽيگريٽڊ ڪوارٽز انگوٽس ٺاهڻ لاءِ ڪنٽرول ٿيل کولنگ جي پٺيان, جنهن کي ان کان پوء عناصر ۾ مشين ڪري سگهجي ٿو.

sintered کوارٽز سيرامڪس لاء, submicron کوارٽز پائوڊر isostatic pushing ذريعي compacted آهن ۽ انهن جي وچ ۾ درجه حرارت جي سطح تي sintered آهن 1100 ° C ۽ 1400 ° سي, عام طور تي حد کان وڌيڪ اجزاء سان گڏ گھڻائي کي وڌائڻ کان سواءِ تمام گھڻي اناج جي ترقي يا اسٽيج جي تبديلي کي وڌائڻ لاءِ.

پروسيسنگ ۾ هڪ لازمي رڪاوٽ devitrification کان صاف رهڻ آهي– ميٽاسٽيبل سليڪا شيشي جو خود بخود ڪنڊينسيشن ڪرسٽوبلائيٽ يا ٽريڊمائيٽ مرحلن ۾– جيڪو اسٽيج جي تبديلين دوران حجم جي تبديلين جي ڪري حرارتي جھٽڪو جي مزاحمت کي خطرو ڪري سگھي ٿو.

پروڊڪٽرن کي مخصوص درجه حرارت جي سطح تي ڪنٽرول استعمال ڪري ٿو, تيز ايئر ڪنڊيشن سائيڪل, ۽ ڊوپنٽس جهڙوڪ بوران يا ٽائيٽينيم ناپسنديده ڪنڊينسيشن کي ختم ڪرڻ ۽ محفوظ بيڪار يا نفيس داڻي مائڪرو اسٽريچر کي محفوظ ڪرڻ لاءِ.

2.2 اضافي پيداوار ۽ ويجھي-نيٽ-شڪل ٺاھڻ

سيرامڪ اضافو پيداوار ۾ تازو ترقيات (ايم), خاص طور تي اسٽيريوگرافي (شانتي ٽائون) ۽ binder jetting, اصل ۾ اعلي جاميٽري جي درستگي سان پيچيده کوارٽز سيرامڪ حصن جي تعمير جي اجازت ڏني وئي آهي.

انهن عملن ۾, سليڪا نانو ذرڙا فوٽو حساس مواد ۾ رکيا ويندا آهن يا منتخب طور تي پابند ٿيل پرت, مڪمل densification حاصل ڪرڻ لاء debinding ۽ اعلي-درجه حرارت sintering سان تعميل.

اهو طريقو پيداوار جي فضول کي گھٽائي ٿو ۽ پيچيده جاميٽري ٺاهڻ جي اجازت ڏئي ٿو– جهڙوڪ fluidic چينل, بصري cavities, يا گرم مٽائيندڙ اجزاء– جيڪي مشڪل يا مشڪل آهن معياري مشين سان حاصل ڪرڻ.

پوسٽ پروسيسنگ ٽيڪنڪ, ڪيميائي وانپ infiltration تي مشتمل آهي (CVI) يا sol-gel ختم ڪرڻ, ڪڏهن ڪڏهن محفوظ سطح جي پورسيٽي تي رکيا ويندا آهن ۽ ميڪيڪل ۽ ماحولياتي سختي کي بهتر بڻائيندا آهن.

اهي واڌايون کوارٽز سيرامڪس جي ايپليڪيشن جي حد کي وڌائي رهيا آهن ساڄي مائڪرو اليڪٽروميڪيڪل سسٽم ۾ (ايم ايم ايس), ليبارٽري تي-هڪ-چپ اوزار, ۽ ڪسٽمائيز اعلي-پد حرارت فيڪٽرز.

3. انتهائي ماحول ۾ مفيد خاصيتون ۽ ڪارڪردگي

3.1 بصري شفافيت ۽ ڊائلٽرڪ عادتون

کوارٽز سيرامڪس خاص آپٽيڪل گهرن جي نمائش ڪن ٿا, الٽراوائلٽ ۾ اعلي ٽرانسميشن سميت, قابل ذڪر, ۽ ويجهو-انفرارڊ اسپيڪٽرم (کان ~ 180 nm کان 2500 nm), ان کي UV lithography ۾ اهم بنائڻ, ليزر سسٽم, ۽ خلا تي ٻڌل نظريا.

هيءَ کُليتا UV-visible array ۾ اليڪٽرانڪ بينڊ گيپ جي منتقلي جي غير موجودگيءَ ۽ هڪجهڙائي ۽ گهٽ پورسيٽي جي نتيجي ۾ تمام گهٽ پکڙجڻ جي ڪري ٿئي ٿي..

ان کان علاوه, انهن وٽ شاندار ڊائلڪٽرڪ عمارتون آهن, هڪ گهٽ dielectric مسلسل سان (~ 3.8 تي 1 MHz) ۽ تمام ٿورڙو dielectric نقصان, انهن کي استعمال ڪرڻ جي اجازت ڏئي ٿو حفاظتي عناصر جي طور تي اعلي تعدد ۽ اعلي طاقت واري ڊجيٽل سسٽم ۾, جيئن ته رادار موج گائيڊ ۽ پلازما ري ايڪٽر.

انهن جي صلاحيت بلند درجه حرارت جي سطح تي برقي موصليت کي برقرار رکڻ جي صلاحيت کي بهتر بڻائي ٿو سالميت کي برقي ماحول جي طلب ڪرڻ بعد.

3.2 مشيني ڪارناما ۽ ڊگھي مدت جي استحڪام

انهن جي اعلي brittleness جي باوجود– porcelains جي وچ ۾ هڪ عام معيار– کوارٽز پورسلن جو مظاهرو شاندار مشيني سختي (flexural stamina تائين 100 ايم پي اي) ۽ اعلي درجه حرارت تي غير معمولي چرپر جي مزاحمت.

انهن جي پختگي (اٽڪل 5.5– 6.5 Mohs پيماني تي) مٿاڇري واري علائقي جي گھڻائي کي مزاحمت ڏئي ٿي, جيتوڻيڪ مٿاڇري جي مسئلن کان نقصان پهچائڻ يا ورهائڻ واري عمل کي روڪڻ لاءِ سڄي معاملي ۾ علاج وٺڻو پوندو.

ماحولياتي سختي هڪ اضافي اهم فائدو آهي: کوارٽز پورسلن ويڪيوم ڪلينر ۾ ڊرامائي طور تي ٻاهر نه نڪرندا آهن, تابڪاري نقصان جي مزاحمت, ۽ حرارتي سائيڪلنگ ۽ ڪيميائي سيٽنگن جي ڊگهي نمائش تي طول و عرض سيڪيورٽي کي محفوظ ڪريو.

هي انهن کي سيمي ڪنڊڪٽر ٺاھڻ واري چيمبرن ۾ پروڊڪٽس پسند ڪري ٿو, ايرو اسپيس سينسر, ۽ ايٽمي اوزار جتي آلودگي ۽ ناڪامي کي گھٽائڻ گهرجي.

4. صنعتي, سائنسي, ۽ پيدا ٿيندڙ ٽيڪنيڪل ايپليڪيشنون

4.1 Semiconductor ۽ Photovoltaic پيداوار حل

سيمي ڪنڊڪٽر انڊسٽري ۾, quartz porcelains wafer handling اوزارن ۾ عام آهن, حرارتي نظام ٽيوب سميت, گھنٽي جار, suceptors, ۽ شاور هيڊ استعمال ڪيا ويا ڪيميائي وانپ جمع ڪرڻ ۾ (سي وي ڊي) ۽ پلازما ايچنگ.

انهن جي پاڪائي سلکان ويفرز جي ڌاتو آلودگي جي خلاف حفاظت ڪري ٿي, جڏهن ته انهن جي حرارتي حفاظت اعليٰ درجه حرارت جي پروسيسنگ عملن ۾ ڪجهه يونيفارم درجه حرارت جي ورڇ ڪندي آهي.

فوٽووولٽڪ يا پي وي جي پيداوار ۾, کوارٽز جزا استعمال ٿيندا آهن diffusion heaters ۽ annealing سسٽم ۾ شمسي بيٽري جي پيداوار لاءِ, جتي مسلسل حرارتي اڪائونٽس ۽ ڪيميائي جڙت اعلي واپسي ۽ اثرائتي لاء ضروري آهي.

وڏن ويفرز ۽ اعليٰ ذريعي جي ضرورت اصل ۾ الٽرا-وڏي کوارٽز سيرامڪ ڍانچي جي ترقي کي وڌايو آهي جنهن ۾ وڌايل هڪجهڙائي ۽ گهٽ ۾ گهٽ نقص ٿلهي آهي..

4.2 فضائي, دفاع, ۽ ڪوانٽم ماڊرن ٽيڪنالاجي اسيمليشن

صنعتي سنڀال کان ٻاهر, کوارٽز پورسلن ايرو اسپيس ايپليڪيشنن ۾ استعمال ٿيل آهن جهڙوڪ راڪيٽ سپورٽ ونڊوز, infrared گنبد, ۽ آٽو موبائيل حصن کي ٻيهر داخل ڪرڻ جي نتيجي ۾ انهن جي انتهائي حرارتي گريڊينٽس ۽ ايروڊينامڪ ٽينشن تائين بيهڻ جي صلاحيت جي نتيجي ۾.

حفاظتي نظام ۾, راڊار ۽ مائڪرو ويڪرو فريڪوئنسيز جي انهن جي کليل هجڻ انهن کي ريڊومز ۽ سينسر هائوسنگ لاءِ مناسب بڻائي ٿي.

وڌيڪ تازو, کوارٽز سيرامڪس اصل ۾ ڪوانٽم جدت ۾ فرائض رکيا آهن, جتي الٽرا لو تھرمل توسيع ۽ اعلي ويڪيوم ڪلينر مطابقت جي ضرورت آھي درستي واري نظريي واري ڏندن جي ڪيئي لاءِ, ايٽمي ڪيچ, ۽ سپر ڪنڊڪٽنگ ڪوبٽ ڪمرا.

انهن جي حرارتي وهڪري کي گھٽ ڪرڻ جي صلاحيت يقيني بڻائي ٿي ڊگهي فهم واري وقت ۽ اعلي ماپ جي درستگي کي ڪوانٽم ڪمپيوٽر ۽ سينسنگ سسٽم ۾.

ريڪپ ۾, کوارٽز پورسيلين اعليٰ ڪارڪردگي جي شين جي هڪ ڪورس جي نمائندگي ڪن ٿا جيڪي معياري پورسيلين ۽ خاص شيشي جي وچ ۾ صفر کي ڳنڍيندا آهن.

حرارتي استحڪام جو سندن بي مثال ميلاپ, ڪيميائي inertness, بصري شفافيت, ۽ اليڪٽرڪ موصليت جديد ٽيڪنالاجي کي اجازت ڏئي ٿي گرمي جي سطح جي حدن تي ڪم ڪري ٿي, پاڪائي, ۽ درستگي.

جيئن ته پيداوار جي ٽيڪنڪ جي ترقي ۽ ضرورت آهي مواد لاءِ وڌندي وڌندي انتهائي حالتن کي بيهڻ جي صلاحيت سان, کوارٽز سيرامڪس وقت جي سيمي ڪنڊڪٽر کان اڳ بنيادي فنڪشن کيڏڻ لاءِ رهندو, طاقت, فضائي خلا, ۽ ڪوانٽم سسٽم.

5. فراهم ڪندڙ

ترقي يافته سيرامڪس آڪٽوبر تي ٺهرايو ويو 17, 2012, تحقيق ۽ ترقي لاءِ پرعزم هڪ اعليٰ ٽيڪنالاجي ڪمپني آهي, پيداوار, پروسيسنگ, سيلز ۽ ٽيڪنيڪل خدمتون سيرامڪ لاڳاپيل مواد ۽ شين جي. اسان جي پروڊڪٽس ۾ بورون ڪاربائڊ سيرامڪ پروڊڪٽس شامل آهن پر ان تائين محدود ناهي, بورون نائٽرائڊ سيرامڪ پراڊڪٽس, Silicon Carbide Ceramic مصنوعات, Silicon Nitride Ceramic مصنوعات, Zirconium ڊاء آڪسائيڊ سيرامڪ مصنوعات, وغيره. جيڪڏھن توھان دلچسپي وٺندا آھيو, مهرباني ڪري اسان سان رابطو ڪرڻ لاء آزاد محسوس ڪريو.([email protected])
ٽيگ: شفاف سيرامڪس, سيرامڪ ڊش, سيرامڪ پائپنگ

سڀئي مضمون ۽ تصويرون انٽرنيٽ تان ورتل آهن. جيڪڏهن ڪا ڪاپي رائيٽ جا مسئلا آهن, مھرباني ڪري اسان سان رابطو ڪريو وقت ۾ ختم ڪرڻ لاء.

اسان کان پڇا ڳاڇا