1. Фундаментални састав и архитектонски атрибути кварцне керамике
1.1 Хемијска чистоћа и промена кристалне у аморфне
(кварцна керамика)
Кварцни порцелани, такође се назива спојени силицијум или интегрисани кварц, су класа високих перформанси, а не природних производа насталих од силицијум диоксида (СиО ТВО) у свом ултра-чистом, некристални (аморфна) љубазни.
За разлику од конвенционалне керамике која се ослања на поликристалне оквире, кварцни порцелани се разликују по потпуном одсуству граница зрна као резултат њиховог сјајног, изотропна мрежа СиО ₄ тетраедара спојених у тродимензионалну произвољну мрежу.
Овај аморфни оквир се постиже топљењем природних кристала кварца или синтетичких прекурсора силицијум диоксида на високим температурама., придржава брзим хлађењем да се заустави формирање.
Добијени производ обично укључује преко 99.9% СиО ₂, са загађивачима у траговима као што су алкални челици (То ⁺, К⁺), алуминијум, и гвожђе одржава нивое делова на милион ради заштите оптичке чистоће, електрична отпорност, и топлотну ефикасност.
Недостатак реда дугог домета елиминише анизотропна дејства, чинећи кварц керамику димензионално стабилном и механички доследном у свим упутствима– витална предност у апликацијама тачности.
1.2 Термичко понашање и отпорност на топлотни удар
Међу најспецифичнијим функцијама кварц керамике је њихов изузетно низак коефицијент топлотног ширења (ЦТЕ), нормално около 0.55 × 10 ⁻⁶/ К између 20 ° Ц и 300 ° Ц.
Овај раст близу нуле произлази из флексибилног Си– О– Си везни углови у аморфној мрежи, који се може подесити под термичким стресом без оштећења, омогућавајући производу да издржи брзо прилагођавање нивоа температуре које би сигурно напукло традиционални порцелан или челик.
Кварцна керамика може да издржи вишеструке топлотне ударе 1000 ° Ц, као што је директно урањање у воду након загревања до нивоа загрејане температуре, без ломљења или ломљења.
Ова зграда их чини важним у подешавањима укључујући поновљене циклусе грејања и хлађења, као што су системи грејања за обраду полупроводника, ваздухопловних елемената, и системи светла високог интензитета.
Поред тога, кварцна керамика одржава архитектонску искреност до нивоа температуре отприлике 1100 ° Ц у сталном раствору, са приближавањем привременог отпора директном излагању 1600 ° Ц у инертним амбијентима.
( кварцна керамика)
Отпорност на термални удар у прошлости, показују високе нивое температуре омекшавања (~ 1600 ° Ц )и изузетну отпорност на девитрификацију– иако дугорочна директна изложеност преко 1200 ° Ц може започети површинско формирање право у кристобалит, што може угрозити механичку чврстоћу услед подешавања количине током фазних померања.
2. Оптицал, Елецтрицал, и хемијски квалитети опреме са топљеним силицијумом
2.1 Транспарентност широког пропусног опсега и фотоничке апликације
Кварц керамика је позната по свом изванредном оптичком преносу кроз велики сабласни низ, продужавајући од дубоког ултраљубичастог (УВ) ат ~ 180 нм до блиског инфрацрвеног (И) ат ~ 2500 нм.
Ову отвореност дозвољава недостатак нечистоћа и хомогеност аморфне мреже, што минимизира ширење и апсорпцију светлости.
Синтетички спојени силицијум високе чистоће, настаје пламеном хидролизом силицијум хлорида, такође постиже већи УВ пренос и користи се у важним применама као што је ексцимер ласерска оптика, фотолитографска сочива, и свемирски телескопи.
Висока граница ласерског оштећења материјала– отпорност на разградњу под екстремним импулсним ласерским зрачењем– чини га савршеним за високоенергетске ласерске системе који се користе у комбинованом истраживању и комерцијалној машинској обради.
Додатно, његова ниска аутофлуоресценција и отпорност на зрачење гарантују поузданост у клиничким инструментима, који се састоји од спектрометара, Системи за УВ третман, и алати за нуклеарно праћење.
2.2 Диелектричне перформансе и хемијска инертност
Из електричне перспективе, кварцни порцелани су изузетни изолатори чија количинска отпорност прелази 10 ¹⁸ Ω · центиметара на нивоу температуре простора и диелектричне константе од отприлике 3.8 ат 1 МХз.
Њихова смањена тангента диелектричног губитка (тан 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.
Ове зграде остају безбедне у широком распону температура, за разлику од бројних полимера или стандардних порцелана који електрично слабе под термичким стресом и анксиозношћу.
Хемијски, кварцни порцелани показују импресивну инертност према већини киселина, који се састоји од хлороводоничне, азотне, и сумпорне киселине, због стабилности Си– О бонд.
Ипак, подложни су нападима флуороводоничне киселине (ХФ) и чврсти антациди као што је врући натријум хидроксид, који оштећују Си– О– Си мрежа.
Ова проницљива реактивност се користи у поступцима микрофабрикације где је потребно контролисано нагризање интегрисаног силицијум диоксида.
У агресивном комерцијалном окружењу– као што је руковање хемикалијама, полупроводничке мокре клупе, и руковање течностима високе чистоће– кварцна керамика функционише као облоге, наочаре за гледање, и компоненте реактора код којих контаминација треба да се смањи.
3. Процеси производње и геометријско инжењерство кварцних керамичких елемената
3.1 Стратегије одмрзавања и формирања
Производња кварцне керамике укључује бројне специјализоване приступе топљења, сваки прилагођен посебним захтевима чистоће и примене.
Топљење електричног лука користи кварцни песак високе чистоће који се одмрзава у бакарном лончићу хлађеном водом под вакуумом или инертним гасом, стварање великих бонова или цеви са одличним термичким и механичким стамбеним или пословним својствима.
Мешавина пламена, или синтеза сагоревања, подразумева сагоревање силицијум тетрахлорида (СиЦл ₄) у ватри водоник-кисеоник, преношење финих фрагмената силицијум диоксида који се синтерују у провидну предформу– овај приступ даје највиши оптички квалитет и користи се за синтетички спојени силицијум диоксид.
Топљење плазме има другачији ток, дајући ултра-високе нивое температуре и обраду без контаминације за специфичне нишне ваздухопловне и заштитне апликације.
Када се растопи, кварцна керамика се може обликовати прецизним ливењем, центрифугално развијање (за цеви), или ЦНЦ обрада претходно синтерованих простора.
Због њихове крхкости, машинска обрада захтева дијамантске алате и пажљиву контролу како би се спречило стварање микропукотина.
3.2 Прецизност производње и завршне површине
Кварц керамичке компоненте се често праве у сложене геометрије као што су лонци, цеви, штапови, прозори, и прилагођени изолатори за полупроводнике, соларни, и ласерски сектори.
Прецизност димензија је критична, посебно у производњи полупроводника где кварцни пријемници и звонасти контејнери морају да одрже прецизно постављање и термичку хармонију.
Довршавање површине игра кључну улогу у ефикасности; полиране површине смањују расипање светлости у оптичким компонентама и смањују места нуклеације за девитрификацију у применама на високим температурама.
Гравирање са пуферованим ХФ растворима може да створи регулисан изглед површине или да се реши оштећених слојева након машинске обраде.
За ултра-високи усисивач (УХВ) система, кварцни порцелани се чисте и пеку да би се ослободили гасова адсорбованих на површини, гарантујући маргинално испуштање гасова и компатибилност са деликатним процедурама као што је молекуларни сноп светлосне епитаксије (МБЕ).
4. Индустријска и научна примена кварцне керамике
4.1 Улога у производњи полупроводника и фотонапонских уређаја
Кварц керамика је основни материјал у конструкцији уграђених кола и соларних ћелија, где раде као цеви за пећи, пловни бродови (пријемници), и дифузионе коморе.
Њихова способност да издрже топлоту у оксидацији, снижавање, или инертне атмосфере– у комбинацији са смањеном металном контаминацијом– чини одређену процесну чистоћу и принос.
Током хемијског таложења паре (ЦВД) или термичке оксидације, кварцни елементи чувају димензиону стабилност и отпорни су на савијање, заштита од оштећења и неравнотеже плочице.
У соларној производњи, кварцне лончиће се користе за експанзију монокристалних силицијумских ингота путем Цзоцхралског процеса, где њихова чистоћа директно утиче на електрични врхунски квалитет последњих соларних ћелија.
4.2 Употреба у Лигхтс, Ваздухопловство, и аналитичка инструментација
У пражњењу високог интензитета (ХИД) лампе и системи за УВ стерилизацију, кварцне керамичке омоте састоје се од плазма лукова на температурним нивоима који превазилазе 1000 ° Ц док ефикасно преноси УВ и приметну светлост.
Њихова отпорност на топлотни удар штити од квара током брзог паљења и циклуса затварања.
У ваздухопловству, кварцна керамика се користи у радарским прозорима, сензорне јединице непокретности, и системи топлотне одбране због њихове смањене диелектричне константе, висок однос чврстоће и густине, и сигурност под аеротермалним оптерећењем.
У аналитичкој хемији и животним научним истраживањима, спојене вене силицијум-диоксида су неопходне у гасној хроматографији (ГЦ) и капиларна електрофореза (ЦЕ), где инертност површине зауставља адсорпцију узорка и гарантује тачно одвајање.
Надаље, микровага са кристалима кварца (КЦМс), које зависе од пиезоелектричних стамбених својстава кристалног кварца (разликује од спојеног силицијум диоксида), користите кварц порцелан као заштитно кућиште и помоћну заштиту у апликацијама за детекцију масе у реалном времену.
У закључку, кварцна керамика представља јединствену раскрсницу тешке термичке отпорности, оптичка отвореност, и хемијску чистоћу.
Њихов аморфни оквир и веб садржај са високим садржајем СиО2 омогућавају ефикасност у атмосферама у којима стандардни материјали престају да раде, од срца полупроводничких фабрика на страну области.
Како технологија напредује ка вишим нивоима температуре, боља прецизност, и чистије процедуре, кварцни порцелани ће наставити да раде као кључни покретач напретка широм науке и тржишта.
Дистрибутер
Адванцед Церамицс основан октобра 17, 2012, је високотехнолошко предузеће посвећено истраживању и развоју, производње, обрада, продаје и техничке услуге керамичких релативних материјала и производа. Наши производи укључују, али не ограничавајући се на керамичке производе од бор карбида, Керамички производи од бор нитрида, Керамички производи од силицијум карбида, Керамички производи од силицијум нитрида, Керамички производи од цирконијум диоксида, итд. Ако сте заинтересовани, слободно нас контактирајте.(нанотрун@иахоо.цом)
Ознаке: кварцна керамика, керамичка посуда, керамичке цеви
Сви чланци и слике су са интернета. Ако постоје проблеми са ауторским правима, контактирајте нас на време да обришете.
Питајте нас