வெளிப்படையான செராமிக்ஸ்: அடுத்த தலைமுறை ஃபோட்டானிக் மற்றும் கட்டமைப்பு பயன்பாடுகளுக்கான பாலிகிரிஸ்டலின் கனிம திடப்பொருட்களில் பொறியியல் ஒளி பரிமாற்றம் அலுமினா செங்கற்கள்

1. குவார்ட்ஸ் பீங்கான்களின் அத்தியாவசிய கலவை மற்றும் கட்டமைப்பு கட்டிடக்கலை

1.1 படிக vs. உருகிய சிலிக்கா: தயாரிப்பு வகுப்பை வரையறுத்தல்

(வெளிப்படையான செராமிக்ஸ்)

குவார்ட்ஸ் பீங்கான்கள், இதேபோல் ஒன்றிணைக்கப்பட்ட குவார்ட்ஸ் அல்லது உருகிய சிலிக்கா மட்பாண்டங்கள் என அறியப்படுகிறது, உயர்-தூய்மை படிக குவார்ட்ஸில் இருந்து உருவாகும் புதுமையான கனிம பொருட்கள் (SiO TWO) ஒரு அடர்த்தியை உருவாக்க ஒழுங்குபடுத்தப்பட்ட உருகுதல் மற்றும் கடன் ஒருங்கிணைப்பு ஆகியவற்றின் மூலம் செல்கிறது, படிகமற்ற (உருவமற்ற) அல்லது ஓரளவு படிக செராமிக் கட்டமைப்பு.

அலுமினா அல்லது சிர்கோனியா போன்ற பாரம்பரிய பீங்கான்கள் போலல்லாமல், அவை பாலிகிரிஸ்டலின் மற்றும் பல நிலைகளைக் கொண்டவை, குவார்ட்ஸ் மட்பாண்டங்கள் முக்கியமாக சிலிக்கான் டை ஆக்சைடுடன் டெட்ராஹெட்ரல் ஒருங்கிணைக்கப்பட்ட SiO நான்கு அமைப்புகளின் நெட்வொர்க்கில் உருவாக்கப்படுகின்றன., சிறந்த இரசாயன தூய்மையை வழங்குகிறது– அடிக்கடி அதிகமாக 99.9% SiO ₂.

ஒருங்கிணைந்த குவார்ட்ஸ் மற்றும் குவார்ட்ஸ் பீங்கான்களுக்கு இடையிலான வேறுபாடு செயலாக்கத்தில் உள்ளது: உருகிய குவார்ட்ஸ் என்பது திரவமாக்கப்பட்ட சிலிக்காவை வேகமாக குளிர்விப்பதன் மூலம் உருவாக்கப்பட்ட முற்றிலும் உருவமற்ற கண்ணாடி ஆகும்., குவார்ட்ஸ் பீங்கான்கள் ஒழுங்குபடுத்தப்பட்ட படிகமயமாக்கலை உள்ளடக்கியிருக்கலாம் (விலகல்) அல்லது நுண்ணிய குவார்ட்ஸ் பொடிகளை சின்டரிங் செய்தல், மெக்கானிக்கல் வலிமையுடன் கூடிய நுண்ணிய பாலிகிரிஸ்டலின் அல்லது கண்ணாடி பீங்கான் நுண் கட்டமைப்பை நிறைவேற்றுதல்.

இந்த கலப்பின முறையானது உருகிய சிலிக்காவின் வெப்ப மற்றும் இரசாயன நிலைத்தன்மையை மேம்படுத்தப்பட்ட விரிசல் உறுதித்தன்மை மற்றும் இயந்திர சுமையின் கீழ் பரிமாண பாதுகாப்புடன் இணைக்கிறது..

1.2 வெப்ப மற்றும் இரசாயன நிலைப்புத்தன்மை வழிமுறைகள்

தீவிர சூழல்களில் குவார்ட்ஸ் பீங்கான்களின் விதிவிலக்கான செயல்திறன் வலுவான கோவலன்ட் Si இலிருந்து வருகிறது.– உயர் பிணைப்பு ஆற்றலுடன் முப்பரிமாண வலையமைப்பை உருவாக்கும் O பிணைப்புகள் (~ 452 kJ/mol), வெப்பச் சிதைவு மற்றும் இரசாயன வேலைநிறுத்தத்திற்கு அற்புதமான எதிர்ப்பை அளிக்கிறது.

இந்த தயாரிப்புகள் வெப்ப விரிவாக்கத்தின் விதிவிலக்காக குறைக்கப்பட்ட குணகத்தை வெளிப்படுத்துகின்றன– பற்றி 0.55 × 10 20 வரம்பிற்கு மேல் ⁻⁶/ K– 300 ° சி– வெப்ப அதிர்ச்சிக்கு அவற்றை மிகவும் எதிர்க்கும், விரைவான வெப்பநிலை சுழற்சியை உள்ளடக்கிய பயன்பாடுகளில் ஒரு முக்கியமான பண்பு.

அவை கட்டிடக்கலை ஒருமைப்பாட்டை கிரையோஜெனிக் வெப்பநிலை நிலைகள் வரை வைத்திருக்கின்றன 1200 காற்றில் ° C, மேலும் மந்தமான சூழல்களிலும் அதிகமாகும், மென்மையாக்குதல் தொடங்கும் முன் 1600 ° சி.

குவார்ட்ஸ் மட்பாண்டங்கள் பெரும்பாலான அமிலங்களுக்கு செயலற்றவை, ஹைட்ரோகுளோரிக் உட்பட, நைட்ரிக், மற்றும் சல்பூரிக் அமிலங்கள், SiO இரண்டு நெட்வொர்க்கின் பாதுகாப்பு காரணமாக, இருப்பினும் அவை ஹைட்ரோபுளோரிக் அமிலம் மற்றும் திட காரங்கள் ஆகியவற்றால் தாக்கப்படும் அபாயத்தில் உள்ளன.

இந்த இரசாயன மீள்தன்மை, உயர் மின் எதிர்ப்பு மற்றும் புற ஊதா ஆகியவற்றுடன் இணைந்து (UV) வெளிப்படைத்தன்மை, குறைக்கடத்தி செயலாக்கத்தில் பயன்படுத்த அவற்றை சிறந்ததாக ஆக்குகிறது, உயர் வெப்பநிலை உலைகள், மற்றும் ஒளியியல் அமைப்புகள் தீவிர நிலைமைகளுக்கு வெளிப்படும்.

2. உற்பத்தி செயல்முறைகள் மற்றும் நுண் கட்டமைப்பு கட்டுப்பாடு

( வெளிப்படையான செராமிக்ஸ்)

2.1 உருகும், சின்டரிங், மற்றும் விலகல் பாதைகள்

குவார்ட்ஸ் மட்பாண்டங்களின் உற்பத்தியானது, தேவையான தடிமன் மற்றும் நுண் கட்டமைப்பை நிறைவேற்றும் போது தூய்மையைப் பாதுகாப்பதற்காக உருவாக்கப்பட்ட மேம்பட்ட வெப்ப கையாளுதல் நுட்பங்களை உள்ளடக்கியது..

ஒரு பொதுவான அணுகுமுறை உயர் தூய்மையான குவார்ட்ஸ் மணலின் மின் வில் உருகுவதாகும், ஒருங்கிணைந்த குவார்ட்ஸ் இங்காட்களை உருவாக்க கட்டுப்படுத்தப்பட்ட குளிரூட்டலைத் தொடர்ந்து, அதன் பிறகு உறுப்புகளாக மாற்றலாம்.

சின்டர்டு குவார்ட்ஸ் பீங்கான்களுக்கு, சப்மிக்ரான் குவார்ட்ஸ் பொடிகள் ஐசோஸ்டேடிக் புஷிங் மூலம் சுருக்கப்பட்டு இடையே வெப்பநிலை மட்டங்களில் சின்டர் செய்யப்படுகின்றன 1100 ° C மற்றும் 1400 ° சி, அதிக தானிய வளர்ச்சியையோ அல்லது நிலை மாற்றத்தையோ தூண்டாமல் அடர்த்தியை ஊக்குவிப்பதற்காக பொதுவாக விளிம்புப் பொருட்களுடன்.

செயலாக்கத்தில் ஒரு முக்கிய தடையாக இருப்பது டெவிட்ரிஃபிகேஷன் இல்லாமல் இருப்பது– மெட்டாஸ்டேபிள் சிலிக்கா கண்ணாடியின் தன்னிச்சையான ஒடுக்கம், கிறிஸ்டோபலைட் அல்லது ட்ரைடைமைட் நிலைகளில்– நிலை மாற்றங்களின் போது தொகுதி மாற்றங்கள் காரணமாக வெப்ப அதிர்ச்சி எதிர்ப்புக்கு ஆபத்தை விளைவிக்கும்.

உற்பத்தியாளர்கள் குறிப்பிட்ட வெப்பநிலை நிலைக் கட்டுப்பாட்டைப் பயன்படுத்துகின்றனர், விரைவான ஏர் கண்டிஷனிங் சுழற்சிகள், மற்றும் போரான் அல்லது டைட்டானியம் போன்ற டோபண்டுகள் தேவையற்ற ஒடுக்கத்தை அடக்கி, பாதுகாப்பான உருவமற்ற அல்லது நுண்ணிய நுண் கட்டமைப்பைப் பாதுகாக்கின்றன..

2.2 சேர்க்கை உற்பத்தி மற்றும் அருகில் நிகர-வடிவத் தயாரிப்பு

பீங்கான் சேர்க்கை உற்பத்தியில் சமீபத்திய முன்னேற்றங்கள் (AM), குறிப்பாக ஸ்டீரியோலிதோகிராபி (ஷாண்டி டவுன்) மற்றும் பைண்டர் ஜெட்டிங், உண்மையில் அதிக வடிவியல் துல்லியத்துடன் சிக்கலான குவார்ட்ஸ் பீங்கான் பாகங்களை உருவாக்க அனுமதித்துள்ளனர்..

இந்த நடைமுறைகளில், சிலிக்கா நானோ துகள்கள் ஒரு ஒளிச்சேர்க்கை பொருளில் நிறுத்தி வைக்கப்படுகின்றன அல்லது தேர்ந்தெடுக்கப்பட்ட அடுக்கு-மூலம்-அடுக்கு, முழுமையான அடர்த்தியை அடைவதற்கு டிபைண்டிங் மற்றும் உயர்-வெப்பநிலை சின்டரிங் மூலம் இணங்கியது.

இந்த அணுகுமுறை தயாரிப்பு கழிவுகளை குறைக்கிறது மற்றும் சிக்கலான வடிவவியலை உருவாக்க அனுமதிக்கிறது– திரவ சேனல்கள் போன்றவை, ஆப்டிகல் குழிவுகள், அல்லது சூடான பரிமாற்றி கூறுகள்– நிலையான எந்திரம் மூலம் அடைய சவாலான அல்லது கடினமான.

பிந்தைய செயலாக்க நுட்பங்கள், இரசாயன நீராவி ஊடுருவலைக் கொண்டுள்ளது (CVI) அல்லது சோல்-ஜெல் முடித்தல், அவை எப்போதாவது பாதுகாப்பான மேற்பரப்பு போரோசிட்டியில் வைக்கப்படுகின்றன மற்றும் இயந்திர மற்றும் சுற்றுச்சூழல் கடினத்தன்மையை மேம்படுத்துகின்றன.

இந்த முன்னேற்றங்கள் குவார்ட்ஸ் மட்பாண்டங்களின் பயன்பாட்டின் அளவை மைக்ரோ-எலக்ட்ரோமெக்கானிக்கல் அமைப்புகளுக்கு நேரடியாக அதிகரிக்கின்றன. (MEMS), lab-on-a-chip கருவிகள், மற்றும் தனிப்பயனாக்கப்பட்ட உயர் வெப்பநிலை சாதனங்கள்.

3. தீவிர சூழல்களில் பயனுள்ள பண்புகள் மற்றும் செயல்திறன்

3.1 ஒளியியல் வெளிப்படைத்தன்மை மற்றும் மின்கடத்தா பழக்கம்

குவார்ட்ஸ் மட்பாண்டங்கள் சிறப்பு ஒளியியல் வீடுகளை வெளிப்படுத்துகின்றன, புற ஊதாக் கதிர்களில் அதிக பரிமாற்றம் உட்பட, கவனிக்கத்தக்கது, மற்றும் அருகிலுள்ள அகச்சிவப்பு நிறமாலை (இருந்து ~ 180 nm to 2500 nm), UV லித்தோகிராஃபியில் அவற்றை முக்கியமானதாக ஆக்குகிறது, லேசர் அமைப்புகள், மற்றும் விண்வெளி அடிப்படையிலான ஒளியியல்.

UV-தெரியும் வரிசையில் எலக்ட்ரானிக் பேண்ட்கேப் மாற்றங்கள் இல்லாததாலும், ஒருமைப்பாடு மற்றும் குறைந்த போரோசிட்டியின் விளைவாக மிகக் குறைவான சிதறல்களாலும் இந்த வெளிப்படைத்தன்மை ஏற்படுகிறது..

கூடுதலாக, அவர்கள் சிறந்த மின்கடத்தா கட்டிடங்களைக் கொண்டுள்ளனர், குறைந்த மின்கடத்தா மாறிலியுடன் (~ 3.8 மணிக்கு 1 மெகா ஹெர்ட்ஸ்) மற்றும் மிகக் குறைந்த மின்கடத்தா இழப்பு, உயர் அதிர்வெண் மற்றும் உயர் சக்தி டிஜிட்டல் அமைப்புகளில் பாதுகாப்பு கூறுகளாக அவற்றைப் பயன்படுத்த அனுமதிக்கிறது, ரேடார் அலை வழிகாட்டிகள் மற்றும் பிளாஸ்மா உலைகள் போன்றவை.

உயர்ந்த வெப்பநிலை நிலைகளில் மின் காப்புப் பராமரிக்கும் அவர்களின் திறன், மின் சூழல்களுக்குப் பின் தேடப்படும் ஒருமைப்பாட்டை மேம்படுத்துகிறது..

3.2 இயந்திர செயல்கள் மற்றும் நீண்ட கால ஆயுள்

அவர்களின் அதிக உடையக்கூடிய தன்மை இருந்தபோதிலும்– பீங்கான்கள் மத்தியில் ஒரு பொதுவான தரம்– குவார்ட்ஸ் பீங்கான்கள் சிறந்த இயந்திர கடினத்தன்மையை நிரூபிக்கின்றன (வரை நெகிழ்வு உறுதி 100 MPa) மற்றும் அதிக வெப்பநிலையில் விதிவிலக்கான க்ரீப் எதிர்ப்பு.

அவர்களின் உறுதிப்பாடு (சுமார் 5.5– 6.5 மோஸ் அளவில்) மேற்பரப்பு பகுதி சிராய்ப்புக்கு எதிர்ப்பை அளிக்கிறது, மேற்பரப்பு பிரச்சனைகளில் இருந்து சேதம் அல்லது பிளவு பெருக்கத்தை தடுக்க கையாள்வது முழுவதும் சிகிச்சை எடுக்கப்பட வேண்டும் என்றாலும்.

சுற்றுச்சூழல் கடினத்தன்மை கூடுதல் முக்கிய நன்மை: குவார்ட்ஸ் பீங்கான்கள் வெற்றிட கிளீனரில் வியத்தகு முறையில் வாயுவை வெளியேற்றாது, கதிர்வீச்சு சேதத்தை எதிர்க்கும், மற்றும் வெப்ப சைக்கிள் ஓட்டுதல் மற்றும் இரசாயன அமைப்புகளுக்கு நீண்டகால வெளிப்பாட்டின் மீது பரிமாண பாதுகாப்பைப் பாதுகாக்கவும்.

இது குறைக்கடத்தி உற்பத்தி அறைகளில் அவர்களுக்கு விருப்பமான தயாரிப்புகளை உருவாக்குகிறது, விண்வெளி உணரிகள், மற்றும் அணுக்கரு கருவிகள் மாசுபடுதல் மற்றும் செயலிழப்பது குறைக்கப்பட வேண்டும்.

4. தொழில்துறை, அறிவியல், மற்றும் எழும் தொழில்நுட்ப பயன்பாடுகள்

4.1 குறைக்கடத்தி மற்றும் ஒளிமின்னழுத்த உற்பத்தி தீர்வுகள்

குறைக்கடத்தி துறையில், குவார்ட்ஸ் பீங்கான்கள் செதில் கையாளும் கருவிகளில் எங்கும் காணப்படுகின்றன, வெப்ப அமைப்பு குழாய்கள் உட்பட, மணி ஜாடிகள், susceptors, மற்றும் மழை தலைகள் இரசாயன நீராவி படிவு பயன்படுத்தப்படும் (CVD) மற்றும் பிளாஸ்மா பொறித்தல்.

அவற்றின் தூய்மை சிலிக்கான் செதில்களின் உலோக மாசுபாட்டிலிருந்து பாதுகாக்கிறது, அவற்றின் வெப்ப பாதுகாப்பு உயர் வெப்பநிலை செயலாக்க நடவடிக்கைகள் முழுவதும் சில சீரான வெப்பநிலை விநியோகத்தை செய்கிறது.

ஒளிமின்னழுத்த அல்லது pv உற்பத்தியில், குவார்ட்ஸ் கூறுகள் சூரிய மின்கல உற்பத்திக்கான பரவல் ஹீட்டர்கள் மற்றும் அனீலிங் அமைப்புகளில் பயன்படுத்தப்படுகின்றன, நிலையான வெப்ப கணக்குகள் மற்றும் இரசாயன செயலற்ற தன்மை ஆகியவை அதிக வருவாய் மற்றும் செயல்திறனுக்கு அவசியம்.

பெரிய செதில்கள் மற்றும் அதிக செயல்திறன் ஆகியவற்றின் தேவை உண்மையில் மிக பெரிய குவார்ட்ஸ் பீங்கான் கட்டமைப்புகளின் வளர்ச்சிக்கு ஊக்கமளிக்கிறது.

4.2 விண்வெளி, பாதுகாப்பு, மற்றும் குவாண்டம் மாடர்ன் டெக்னாலஜி அசிமிலேஷன்

தொழில்துறை கையாளுதலுக்கு அப்பால், குவார்ட்ஸ் பீங்கான்கள் ராக்கெட் ஆதரவு ஜன்னல்கள் போன்ற விண்வெளி பயன்பாடுகளில் பயன்படுத்தப்படுகின்றன, அகச்சிவப்பு குவிமாடங்கள், தீவிர வெப்ப சாய்வு மற்றும் ஏரோடைனமிக் பதற்றம் வரை நிற்கும் திறனின் விளைவாக ஆட்டோமொபைல் பாகங்கள் மீண்டும் நுழைகின்றன.

பாதுகாப்பு அமைப்புகளில், ரேடார் மற்றும் மைக்ரோவேவ் அதிர்வெண்களுக்கு அவற்றின் திறந்த தன்மை, அவற்றை ரேடோம்கள் மற்றும் சென்சார் ஹவுசிங்களுக்குப் பொருத்தமானதாக ஆக்குகிறது.

மிக சமீபத்தில், குவார்ட்ஸ் மட்பாண்டங்கள் உண்மையில் குவாண்டம் கண்டுபிடிப்புகளில் கடமைகளைக் கொண்டுள்ளன, துல்லியமான ஆப்டிகல் பல் சிதைவுகளுக்கு அதி-குறைந்த வெப்ப விரிவாக்கம் மற்றும் அதிக வெற்றிட சுத்திகரிப்பு இணக்கத்தன்மை தேவைப்படும்., அணு பிடிப்புகள், மற்றும் சூப்பர் கண்டக்டிங் குவிட் அறைகள்.

வெப்ப சறுக்கலைக் குறைப்பதற்கான அவற்றின் திறன், குவாண்டம் கணினி மற்றும் உணர்திறன் அமைப்புகளில் நீண்ட புரிந்துகொள்ளக்கூடிய நேரங்களையும் அதிக அளவீட்டுத் துல்லியத்தையும் உறுதி செய்கிறது..

மறுபரிசீலனையில், குவார்ட்ஸ் பீங்கான்கள் நிலையான பீங்கான்கள் மற்றும் சிறப்பு கண்ணாடிகளுக்கு இடையில் உள்ள வெற்றிடத்தை இணைக்கும் உயர் செயல்திறன் தயாரிப்புகளின் போக்கைக் குறிக்கின்றன..

வெப்ப நிலைத்தன்மையின் அவர்களின் இணையற்ற கலவை, இரசாயன செயலற்ற தன்மை, ஒளியியல் வெளிப்படைத்தன்மை, மற்றும் மின்சார காப்பு நவீன தொழில்நுட்பங்கள் வெப்பநிலை மட்டத்தின் வரம்புகளில் செயல்பட அனுமதிக்கிறது, தூய்மை, மற்றும் துல்லியம்.

உற்பத்தி நுட்பங்கள் உருவாகி, பெருகிய முறையில் தீவிர நிலைமைகளுக்கு நிற்கும் திறன் கொண்ட பொருட்களுக்கான வளர்ச்சி தேவை, குவார்ட்ஸ் மட்பாண்டங்கள் அரைக்கடத்திக்கு முன்னதாகவே ஒரு அடித்தள செயல்பாட்டைச் செய்யும், சக்தி, விண்வெளி, மற்றும் குவாண்டம் அமைப்புகள்.

5. சப்ளையர்

அட்வான்ஸ்டு செராமிக்ஸ் அக்டோபரில் நிறுவப்பட்டது 17, 2012, ஆராய்ச்சி மற்றும் மேம்பாட்டிற்கு அர்ப்பணிக்கப்பட்ட உயர் தொழில்நுட்ப நிறுவனமாகும், உற்பத்தி, செயலாக்கம், பீங்கான் தொடர்புடைய பொருட்கள் மற்றும் தயாரிப்புகளின் விற்பனை மற்றும் தொழில்நுட்ப சேவைகள். எங்கள் தயாரிப்புகளில் போரான் கார்பைடு செராமிக் தயாரிப்புகள் அடங்கும் ஆனால் அவை மட்டும் அல்ல, போரான் நைட்ரைடு செராமிக் பொருட்கள், சிலிக்கான் கார்பைடு செராமிக் பொருட்கள், சிலிக்கான் நைட்ரைடு செராமிக் பொருட்கள், சிர்கோனியம் டை ஆக்சைடு பீங்கான் பொருட்கள், முதலியன. நீங்கள் ஆர்வமாக இருந்தால், தயவு செய்து எங்களை தொடர்பு கொள்ளவும்.([email protected])
குறிச்சொற்கள்: வெளிப்படையான செராமிக்ஸ், பீங்கான் டிஷ், பீங்கான் குழாய்கள்

அனைத்து கட்டுரைகளும் படங்களும் இணையத்தில் இருந்து வந்தவை. ஏதேனும் பதிப்புரிமைச் சிக்கல்கள் இருந்தால், நீக்க சரியான நேரத்தில் எங்களை தொடர்பு கொள்ளவும்.

எங்களை விசாரிக்கவும்