ක්වාර්ට්ස් සෙරමික්: උසස් තාක්‍ෂණ සෙරමික් දරණ තුළ අතිශය තාප සහ මාන ස්ථායීතාවය සක්‍රීය කරන අධි-පිරිසිදු සිලිකා ද්‍රව්‍ය

1. ක්වාර්ට්ස් සෙරමික් වල මූලික සංයුතිය සහ වාස්තු විද්‍යාත්මක ගුණාංග

1.1 රසායනික සංශුද්ධතාවය සහ ස්ඵටිකරූපී සිට අස්ඵටික වෙනස් වීම

(ක්වාර්ට්ස් සෙරමික්)

ක්වාර්ට්ස් පෝසිලේන්, ඒ හා සමානව ඒකාබද්ධ සිලිකා හෝ ඒකාබද්ධ ක්වාර්ට්ස් ලෙස හැඳින්වේ, සිලිකන් ඩයොක්සයිඩ් වලින් සාදන ලද ස්වභාවික නිෂ්පාදන නොව ඉහළ කාර්ය සාධන පන්තියකි (SiO TWO) එහි අතිශය පිරිසිදු, ස්ඵටික නොවන (අස්ඵටික) කාරුණික.

බහු ස්ඵටික රාමු මත රඳා පවතින සාම්ප්රදායික පිඟන් මැටි මෙන් නොව, ක්වාර්ට්ස් පෝසිලේන් ඒවායේ දිලිසීමේ ප්‍රතිඵලයක් ලෙස ධාන්‍ය සීමාවන් සම්පූර්ණයෙන් නොමැති වීමෙන් වෙනස් වේ., SiO ₄ tetrahedra හි සමස්ථානික ජාලය ත්‍රිමාන හිතුවක්කාර ජාලයකට යාබදව.

මෙම අස්ඵටික රාමුව ස්වභාවික ක්වාර්ට්ස් ස්ඵටික හෝ කෘත්‍රිම සිලිකා පූර්වගාමීන් අධි-උෂ්ණත්ව දියවීම හරහා ලබා ගත හැක., සෑදීම නැවැත්වීම සඳහා වේගවත් සිසිලනය මගින් පිළිපැදීම.

ප්‍රතිඵලයක් ලෙස ලැබෙන නිෂ්පාදනයට සාමාන්‍යයෙන් අවසන් ඇතුළත් වේ 99.9% SiO ₂, ක්ෂාර වානේ වැනි අංශු දූෂක සමඟ (ඒ, K⁺), ඇලුමිනියම්, සහ දෘශ්‍ය නිරවුල් බව ආරක්ෂා කිරීම සඳහා යකඩ කොටස් මිලියනයකට මට්ටම් පවත්වා ගෙන ගියේය, විද්යුත් ප්රතිරෝධය, සහ තාප කාර්යක්ෂමතාව.

දිගු පරාසයක අනුපිළිවෙල නොමැතිකම ඇනිසොට්රොපික් ක්රියා ඉවත් කරයි, ක්වාර්ට්ස් පිඟන් භාණ්ඩ මාන වශයෙන් ස්ථායී සහ යාන්ත්‍රිකව සියලුම උපදෙස් වලට අනුකූල වීම– නිරවද්‍යතා යෙදුම්වල වැදගත් වාසියක්.

1.2 තාප කම්පනයට තාප හැසිරීම සහ ප්රතිරෝධය

ක්වාර්ට්ස් සෙරමික් වල වඩාත් නිශ්චිත කාර්යයන් අතර ඒවායේ තාප ප්‍රසාරණයේ සුවිශේෂී අඩු සංගුණකය වේ. (CTE), සාමාන්යයෙන් අවට 0.55 × 10 ⁻⁶/ K අතර 20 ° C සහ 300 ° සී.

මෙම ශුන්‍යයට ආසන්න වර්ධනය හටගන්නේ නම්‍යශීලී Si වලින්– ඕ– අස්ඵටික ජාලයේ Si බන්ධන කෝණ, හානියකින් තොරව තාප පීඩනය යටතේ සකස් කළ හැකිය, සාම්ප්‍රදායික පෝසිලේන් හෝ වානේ ඉරිතලා යා හැකි වේගවත් උෂ්ණත්ව මට්ටම් ගැලපීම් වලට ඔරොත්තු දීමට නිෂ්පාදනයට අවසර දීම.

ක්වාර්ට්ස් සෙරමික් වලට තාප කම්පන ඉක්මවා ඔරොත්තු දිය හැකිය 1000 ° සී, such as straight immersion in water after warming to heated temperature levels, without fracturing or spalling.

This building makes them important in settings including repeated heating and cooling down cycles, such as semiconductor processing heating systems, aerospace elements, and high-intensity lights systems.

අතිරෙකව, quartz ceramics keep architectural honesty up to temperature levels of roughly 1100 ° C in continual solution, with temporary direct exposure resistance approaching 1600 ° C in inert ambiences.

( ක්වාර්ට්ස් සෙරමික්)

Past thermal shock resistance, they exhibit high softening temperature levels (~ 1600 ° සී )and outstanding resistance to devitrification– though long term direct exposure over 1200 ° C can start surface formation right into cristobalite, which may compromise mechanical strength due to quantity adjustments throughout phase shifts.

2. Optical, Electrical, සහ ෆියුස් සිලිකා උපකරණවල රසායනික ගුණාංග

2.1 බ්‍රෝඩ්බෑන්ඩ් විනිවිදභාවය සහ ෆොටෝනික් යෙදුම්

ක්වාර්ට්ස් පිඟන් භාණ්ඩ විශාල භයානක අරාවක් පුරා කැපී පෙනෙන දෘශ්‍ය සම්ප්‍රේෂණය සඳහා ප්‍රසිද්ධය., ගැඹුරු පාරජම්බුල කිරණ සිට දිගු කිරීම (UV) ~ දී 180 ආසන්න අධෝරක්ත කිරණ වෙත nm (සහ) ~ දී 2500 nm.

අපිරිසිදුකම් නොමැතිකම සහ අස්ඵටික ජාලයේ සමජාතීයතාවයෙන් මෙම විවෘත භාවය ඉඩ ලබා දේ, ආලෝකය පැතිරීම සහ අවශෝෂණය අවම කරයි.

අධි-පිරිසිදු කෘතිම ඒකාබද්ධ සිලිකා, සිලිකන් ක්ලෝරයිඩ් ගිනි ජාලාව හරහා ජනනය වේ, ඉහළ පාරජම්බුල සම්ප්‍රේෂණයක් ද ලබා ගන්නා අතර එක්සයිමර් ලේසර් ඔප්ටික්ස් වැනි වැදගත් යෙදුම් සඳහා යොදා ගැනේ., ඡායාරූප ශිලා කාච, සහ අභ්‍යවකාශය පදනම් කරගත් දුරේක්ෂ.

ද්රව්යයේ ඉහළ ලේසර් හානි සීමාව– ආන්තික ස්පන්දන ලේසර් විකිරණය යටතේ බිඳ වැටීමට ප්රතිරෝධය– සංයෝජන පර්යේෂණ සහ වාණිජ යන්ත්‍රෝපකරණ සඳහා භාවිතා කරන අධි-ශක්ති ලේසර් පද්ධති සඳහා එය පරිපූර්ණ කරයි.

අතිරේකව, එහි අඩු ස්වයංක්‍රීය ප්‍රතිදීප්තතාවය සහ විකිරණ ප්‍රතිරෝධය සායනික උපකරණවල විශ්වසනීයත්වය සහතික කරයි, වර්ණාවලීක්ෂ වලින් සමන්විත වේ, UV ප්රතිකාර පද්ධති, සහ න්‍යෂ්ටික ලුහුබැඳීමේ මෙවලම්.

2.2 පාර විද්යුත් කාර්ය සාධනය සහ රසායනික නිෂ්ක්රියතාව

විද්යුත් දෘෂ්ටිකෝණයකින්, ක්වාර්ට්ස් පෝසිලේන් යනු ප්‍රමාණාත්මක ප්‍රතිරෝධකතාව ඉක්මවන සුවිශේෂී පරිවාරක වේ 10 ¹⁸ Ω · අභ්‍යවකාශ උෂ්ණත්ව මට්ටමේ සෙන්ටිමීටර සහ දළ වශයෙන් පාර විද්‍යුත් නියතයක් 3.8 දී 1 MHz.

ඒවායේ අඩු කරන ලද පාර විද්‍යුත් පාඩු ස්පර්ශක (ටැන් 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.

මෙම ගොඩනැගිලි පුළුල් උෂ්ණත්ව පරාසයක් මත ආරක්ෂිතව පවතී, තාප ආතතිය සහ කාංසාව යටතේ විද්‍යුත් වශයෙන් දුර්වල වන බහු අවයවික හෝ සම්මත පෝසිලේන් මෙන් නොව.

රසායනිකව, ක්වාර්ට්ස් පෝසිලේන් අම්ල බහුතරයකට ආකර්ෂණීය නිෂ්ක්‍රීය බවක් පෙන්වයි, හයිඩ්රොක්ලෝරික් වලින් සමන්විත වේ, නයිට්රික්, සහ සල්ෆියුරික් අම්ල, Si හි ස්ථාවරත්වය හේතුවෙන්– අහෝ බැඳුම්කර.

කෙසේ වෙතත්, ඔවුන් හයිඩ්‍රොෆ්ලෝරික් අම්ලය ප්‍රහාරයට ගොදුරු වේ (එච්.එෆ්) සහ උණුසුම් සෝඩියම් හයිඩ්රොක්සයිඩ් වැනි ඝන ඇන්ටාසිඩ්, Si වලට හානි කරන– ඕ– Si ජාලය.

මෙම විචක්ෂණශීලී ප්‍රතික්‍රියාකාරිත්වය ක්ෂුද්‍ර රෙදිපිළි ක්‍රියා පටිපාටිවල භාවිතා කරනු ලබන අතර එහිදී ඒකාබද්ධ සිලිකා පාලිත කැටයම් කිරීම අවශ්‍ය වේ..

ආක්‍රමණශීලී වාණිජ පරිසරයක– රසායනික හැසිරවීම වැනි, අර්ධ සන්නායක තෙත් බංකු, සහ ඉහළ පිරිසිදු දියර හැසිරවීම– ක්වාර්ට්ස් සෙරමික් ලයිනිං ලෙස ක්‍රියා කරයි, වීදුරු බලන්න, සහ දූෂණය අඩු කළ යුතු ප්රතික්රියාකාරක සංරචක.

3. ක්වාර්ට්ස් සෙරමික් මූලද්රව්යවල නිෂ්පාදන ක්රියාවලි සහ ජ්යාමිතික ඉංජිනේරු විද්යාව

3.1 දියවීම සහ උපාය මාර්ග සැකසීම

ක්වාර්ට්ස් පිඟන් මැටි නිෂ්පාදනයට විශේෂිත ද්‍රවාංක ප්‍රවේශයන් රාශියක් ඇතුළත් වේ, එක් එක් විශේෂිත සංශුද්ධතාවයට සහ යෙදුම් ඉල්ලීම්වලට අනුව සකස් කර ඇත.

විද්‍යුත් චාප දියවීම රික්තය හෝ නිෂ්ක්‍රීය වායුව යටතේ ජල සිසිලන තඹ කූඩුවක දියවන අධි සංශුද්ධතාවයෙන් යුත් ක්වාර්ට්ස් වැලි භාවිතා කරයි., විශිෂ්ට තාප සහ යාන්ත්‍රික නේවාසික හෝ වාණිජ ගුණ සහිත විශාල බෝල් හෝ ටියුබ් නිර්මාණය කිරීම.

ගිනිදැල් මිශ්රණය, හෝ දහන සංශ්ලේෂණය, සිලිකන් ටෙට්‍රාක්ලෝරයිඩ් දහනය කරයි (SiCl ₄) හයිඩ්රජන්-ඔක්සිජන් ගින්නක් තුළ, විනිවිද පෙනෙන පෙර ආකෘතියකට සින්ටර් කරන සියුම් සිලිකා කොටස් මාරු කිරීම– මෙම ප්‍රවේශය ඉහළම දෘශ්‍ය උසස් තත්ත්වයේ නිෂ්පාදනය කරන අතර කෘතිම ඒකාබද්ධ සිලිකා සඳහා භාවිතා වේ.

ප්ලාස්මා දියවීම වෙනස් පාඨමාලාවක් භාවිතා කරයි, නිශ්චිත අභ්‍යවකාශ සහ ආරක්ෂණ යෙදුම් සඳහා අතිශය ඉහළ උෂ්ණත්ව මට්ටම් සහ දූෂණයෙන් තොර සැකසුම් ලබා දීම.

උණු කළ විට, ක්වාර්ට්ස් සෙරමික් නිරවද්‍යතා වාත්තු කිරීම හරහා හැඩගස්වා ගත හැක, කේන්ද්රාපසාරී සංවර්ධනය (නල සඳහා), හෝ CNC පෙර-සින්ටර් කළ අවකාශයන් සැකසීම.

ඔවුන්ගේ බිඳෙනසුලු බව නිසා, යන්ත්‍රකරණය දියමන්ති මෙවලම් සහ මයික්‍රොක්‍රැක් කිරීම වැළැක්වීම සඳහා ප්‍රවේශමෙන් පාලනය කිරීම සඳහා කැඳවුම් කරයි.

3.2 නිරවද්‍යතාවය නිෂ්පාදනය සහ මතුපිට ප්‍රදේශය සම්පූර්ණ කිරීම

ක්වාර්ට්ස් සෙරමික් සංරචක බොහෝ විට කෲසිබල් වැනි සංකීර්ණ ජ්යාමිතිය බවට පත් කරනු ලැබේ., නල, දඬු, කවුළු, සහ අර්ධ සන්නායක සඳහා අභිරුචි කරන ලද පරිවාරක, සූර්ය, සහ ලේසර් අංශ.

මානයන්හි නිරවද්‍යතාවය ඉතා වැදගත් වේ, විශේෂයෙන්ම අර්ධ සන්නායක නිෂ්පාදනයේ දී ක්වාර්ට්ස් susceptors සහ සීනු බහාලුම් නිශ්චිත ස්ථානගත කිරීම සහ තාප සංහිඳියාව පවත්වා ගැනීමට අවශ්ය වේ.

මතුපිට සම්පූර්ණ කිරීම කාර්යක්ෂමතාවයේ අත්‍යවශ්‍ය රාජකාරියක් ඉටු කරයි; ඔප දැමූ පෘෂ්ඨ ප්‍රදේශ දෘශ්‍ය සංරචකවල ආලෝකය විසිරීම අඩු කරන අතර ඉහළ උෂ්ණත්ව යෙදීම් වලදී devitrification සඳහා න්‍යෂ්ටික ස්ථාන අඩු කරයි.

බෆර කරන ලද HF විසඳුම් සමඟ කැටයම් කිරීමෙන් නියාමනය කරන ලද මතුපිට ප්‍රදේශයේ පෙනුම ඇති කිරීමට හෝ යන්ත්‍රකරණයෙන් පසු හානියට පත් ස්ථර ඉවත් කිරීමට හැකිය..

අතිශය ඉහළ වැකුම් ක්ලීනර් සඳහා (UHV) පද්ධති, ක්වාර්ට්ස් පෝසිලේන් මතුපිටට අවශෝෂක වායූන් ඉවත් කිරීම සඳහා පිරිසිදු කර පුළුස්සනු ලැබේ, ආන්තික පිටාර ගැලීම සහතික කිරීම සහ ආලෝක එපිටැක්සියේ අණුක කදම්භය වැනි සියුම් ක්‍රියා පටිපාටි සමඟ අනුකූල වීම (MBE).

4. ක්වාර්ට්ස් පිඟන් භාණ්ඩවල කාර්මික සහ විද්‍යාත්මක යෙදුම්

4.1 අර්ධ සන්නායක සහ ප්‍රකාශ වෝල්ටීයතා නිෂ්පාදනයේ කාර්යභාරය

ක්වාර්ට්ස් සෙරමික් යනු සංස්ථාපිත පරිපථ සහ සූර්ය කෝෂ ඉදිකිරීමේ මූලික ද්‍රව්‍ය වේ., එහිදී ඔවුන් උදුන නල ලෙස වැඩ කරයි, වේෆර් ජල යාත්රා (susceptors), සහ විසරණ කුටි.

ඔක්සිකරණයේදී තාපයට ඔරොත්තු දීමේ ඔවුන්ගේ හැකියාව, පහත හෙලීම, හෝ නිෂ්ක්රිය වායුගෝලය– අඩු ලෝහමය දූෂණය සමඟ ඒකාබද්ධව– යම් ක්‍රියාවලියක සංශුද්ධතාවය සහ අස්වැන්න ලබා දෙයි.

රසායනික වාෂ්ප තැන්පත් වීම පුරාම (CVD) හෝ තාප ඔක්සිකරණය, ක්වාර්ට්ස් මූලද්‍රව්‍ය මාන ස්ථායීතාවය ආරක්ෂා කරන අතර විකෘති වීම සඳහා නැගී සිටියි, වේෆර් හානි හා අසමතුලිතතාවයෙන් ආරක්ෂා කිරීම.

සූර්ය නිෂ්පාදනයේ දී, quartz crucibles Czochralski ක්‍රියාවලිය හරහා මොනොක්‍රිස්ටලීන් සිලිකන් ඉන්ගෝට් ප්‍රසාරණය කිරීමට භාවිතා කරයි, එහිදී ඒවායේ සංශුද්ධතාවය අවසාන සූර්ය කෝෂවල විද්‍යුත් ඉහළ ගුණාත්මක භාවයට සෘජුවම බලපායි.

4.2 ලයිට් වල භාවිතය, අභ්යවකාශය, සහ විශ්ලේෂණාත්මක උපකරණ

අධික තීව්රතාවයකින් යුත් විසර්ජනයකදී (HID) ලාම්පු සහ UV වන්ධ්යාකරණ පද්ධති, ක්වාර්ට්ස් සෙරමික් ලියුම් කවර ඉක්මවන උෂ්ණත්ව මට්ටම්වල ප්ලාස්මා චාප වලින් සමන්විත වේ 1000 ° C පාරජම්බුල කිරණ සහ කැපී පෙනෙන ආලෝකය කාර්යක්ෂමව සම්ප්රේෂණය කරන අතරතුර.

ඔවුන්ගේ තාප කම්පන ප්රතිරෝධය වේගවත් ආලෝක ජ්වලන සහ වසා දැමීමේ චක්ර තුළ අසමත් වීමෙන් ආරක්ෂා කරයි.

අභ්‍යවකාශයේදී, ක්වාර්ට්ස් සෙරමික් රේඩාර් කවුළු වල භාවිතා වේ, සංවේදන ඒකකය නිශ්චල දේපල, සහ තාප ආරක්ෂණ පද්ධති ඒවායේ අඩු පාර විද්යුත් නියතය නිසා, ඉහළ ශක්තිය-ඝනත්ව අනුපාතය, සහ aerothermal පැටවීම යටතේ ආරක්ෂාව.

විශ්ලේෂණාත්මක රසායන විද්‍යාව සහ ජීව විද්‍යාත්මක පර්යේෂණ වලදී, වායු වර්ණදේහ විද්‍යාවේදී ඒකාබද්ධ වූ සිලිකා නහර අවශ්‍ය වේ (GC) සහ කේශනාලිකා විද්යුත් විච්ඡේදනය (ක්රි.ව), එහිදී පෘෂ්ඨ ප්‍රදේශ නිෂ්ක්‍රියතාවය නියැදි අවශෝෂණය නතර කරන අතර නිවැරදි වෙන්වීමක් සහතික කරයි.

තව ද, quartz crystal microbalances (QCMs), ස්ඵටික ක්වාර්ට්ස් හි පීසෝ ඉලෙක්ට්‍රික් නේවාසික ගුණාංග මත රඳා පවතී (ඒකාබද්ධ සිලිකා වලින් වෙනස්), තත්‍ය කාලීන ස්කන්ධ සංවේද යෙදුම්වල ආරක්ෂිත නිවාස සහ ආවරණ ආධාර ලෙස ක්වාර්ට්ස් පෝසිලේන් භාවිතා කරන්න.

අවසන් තීරණයේ දී, ක්වාර්ට්ස් සෙරමික් යනු දැඩි තාප ඔරොත්තු දීමේ එක් ආකාරයක හරස් මාර්ගයක් සඳහා ය, දෘශ්ය විවෘතභාවය, සහ රසායනික සංශුද්ධතාවය.

ඒවායේ අස්ඵටික රාමුව සහ ඉහළ SiO වෙබ් අන්තර්ගතයන් සම්මත ද්‍රව්‍ය ක්‍රියා කිරීම නවත්වන වායුගෝලයේ කාර්යක්ෂමතාව සක්‍රීය කරයි, අර්ධ සන්නායක ෆැබ් වල හදවතේ සිට ප්‍රදේශයේ පැත්ත දක්වා.

වැඩි උෂ්ණත්ව මට්ටම් කරා තාක්ෂණය දියුණු වන විට, වඩා හොඳ නිරවද්යතාව, සහ පිරිසිදු ක්රියා පටිපාටි, ක්වාර්ට්ස් පෝසිලේන් විද්‍යාව සහ වෙළඳපල හරහා ප්‍රගතිය සඳහා තීරණාත්මක ආධාරකයක් ලෙස දිගටම ක්‍රියා කරනු ඇත.

බෙදාහරින්නා

උසස් සෙරමික් ඔක්තෝබර් ආරම්භ කරන ලදී 17, 2012, යනු පර්යේෂණ සහ සංවර්ධනය සඳහා කැපවී සිටින අධි තාක්‍ෂණික ව්‍යවසායයකි, නිෂ්පාදනය, සැකසීම, සෙරමික් සාපේක්ෂ ද්රව්ය සහ නිෂ්පාදනවල විකුණුම් සහ තාක්ෂණික සේවා. අපගේ නිෂ්පාදනවලට Boron Carbide සෙරමික් නිෂ්පාදන ඇතුළත් නමුත් ඒවාට සීමා නොවේ, බෝරෝන් නයිට්රයිඩ් සෙරමික් නිෂ්පාදන, සිලිකන් කාබයිඩ් සෙරමික් නිෂ්පාදන, සිලිකන් නයිට්රයිඩ් සෙරමික් නිෂ්පාදන, සර්කෝනියම් ඩයොක්සයිඩ් සෙරමික් නිෂ්පාදන, ආදිය. ඔබ උනන්දු නම්, කරුණාකර අප හා සම්බන්ධ වීමට නිදහස් වන්න.([email protected])
ටැග්: ක්වාර්ට්ස් සෙරමික්, සෙරමික් කෑමක්, සෙරමික් පයිප්ප

සියලුම ලිපි සහ පින්තූර අන්තර්ජාලයෙනි. ප්‍රකාශන හිමිකම් ගැටළු තිබේ නම්, කරුණාකර මකා දැමීමට නියමිත වේලාවට අප හා සම්බන්ධ වන්න.

අපෙන් විමසන්න