1. Таркиби бунёдӣ ва хусусиятҳои меъмории сафоли кварц
1.1 Тозагии кимиёвӣ ва тағирёбии кристалл ба аморфӣ
(Керамики кварц)
Порсолҳои кварцӣ, инчунин кремнийи омехта ё кварси муттаҳидшуда номида мешавад, як синфи маҳсулоти баландсифат мебошанд, на табиӣ, ки аз диоксиди кремний бармеоянд (SiO ДУ) дар ултра покизаи худ, ғайрикристаллӣ (аморфӣ) навъ.
Баръакси сафолҳои анъанавӣ, ки ба чаҳорчӯбаҳои поликристаллӣ такя мекунанд, сафолҳои кварцӣ бо набудани пурраи ҳудудҳои ғалладонаашон дар натиҷаи дурахшон будани худ фарқ мекунанд., Шабакаи изотропии SiO ₄ тетраэдра, ки дар шабакаи худсаронаи сеченака пайваст шудааст.
Ин чаҳорчӯбаи аморфӣ тавассути обшавии ҳарорати баланди кристаллҳои кварси табиӣ ё прекурсорҳои кремнийи синтетикӣ ба даст оварда мешавад., ба воситаи сардшавии зуд барои боздоштани пайдоиш риоя карда мешавад.
Маҳсулоти натиҷа одатан бар мегирад 99.9% SiO ₂, бо ифлоскунандаҳои микроэлементӣ, аз қабили пӯлодҳои сілтӣ (ки ⁺, К ⁺), алюминий, ва оҳан барои муҳофизат кардани шаффофияти оптикӣ дар як миллион сатҳҳо нигоҳ дошта мешавад, муқовимати барқ, ва самаранокии гармӣ.
Набудани тартиби дарозмуддат амалҳои анизотропиро бартараф мекунад, сафолҳои кварцро аз ҷиҳати андоза устувор ва аз ҷиҳати механикӣ мувофиқи тамоми дастурҳо– бартарии ҳаётан муҳим дар барномаҳои дақиқ.
1.2 Рафтори гармӣ ва муқовимат ба зарбаи гармӣ
Дар байни вазифаҳои мушаххаси сафоли кварц ин коэффисиенти бениҳоят пасти васеъшавии гармии онҳост. (CTE), одатан дар атрофи 0.55 × 10 ⁻⁶/ К байни 20 ° C ва 300 ° C.
Ин афзоиши қариб сифр аз Si фасењ ба вуҷуд меояд– О– кунҷҳои пайванди Si дар шабакаи аморфӣ, ки метавонад дар зери фишори гармӣ бе осеб танзим кунад, имкон медиҳад, ки маҳсулот ба танзими зуди сатҳи ҳарорат тоб оварад, ки бешубҳа сафолҳо ё пӯлодҳои анъанавиро мешиканад.
Керамикаи кварц метавонад ба зарбаҳои гармидиҳӣ аз ҳад зиёд тоб оварад 1000 ° C, ба монанди ғарқ кардани рост ба об пас аз гарм шудан ба сатҳи ҳарорати гарм, бе шикастан ва шикастан.
Ин бино онҳоро дар танзимот, аз ҷумла давраҳои гармидиҳии такрорӣ ва хунуккунӣ муҳим мекунад, монанди системахои гармидихии коркарди нимнокилхо, унсурҳои аэрокосмосӣ, ва системаҳои чароғҳои баландшиддат.
Дар Илова, сафолҳои кварц ростқавлии меъмориро то сатҳи ҳарорати тақрибан нигоҳ медорад 1100 ° C дар маҳлули доимӣ, бо наздикшавии муқовимати муваққатии таъсири мустақим 1600 ° C дар муҳити ғайрифаъол.
( Керамики кварц)
Муқовимати зарбаи гармии гузашта, онҳо дараҷаи баланди нармшавиро нишон медиҳанд (~ 1600 ° C )ва муқовимати барҷаста ба devitrification– ҳарчанд таъсири бевоситаи дарозмуддат бар 1200 ° C метавонад ташаккули сатҳро рост ба кристобалит оғоз кунад, ки метавонад аз сабаби тасҳеҳи миқдор дар тӯли гузаришҳои марҳила ба қувваи механикӣ осеб расонад.
2. Оптикӣ, Электрикӣ, ва сифатҳои кимиёвии таҷҳизоти силикии Fused
2.1 Шаффофияти фарохмаҷро ва барномаҳои фотоникӣ
Керамикаи кварц бо интиқоли барҷастаи оптикии худ дар як массиви бузурги даҳшатовар машҳур аст, дароз кардани аз нурҳои ултрабунафш чуқур (ултрабунафш) дар ~ 180 nm ба наздикии инфрасурх (ВА) дар ~ 2500 нм.
Ба ин ошкорбаёнӣ набудани наҷосат ва якхела будани шабакаи аморфӣ имкон медиҳад, ки паҳншавӣ ва азхудкунии нурро кам мекунад.
Силикати омехтаи синтетикии тозаи баланд, тавассути гидролизи аловии хлоридҳои кремний ба вуҷуд меояд, инчунин интиқоли баланди ултрабунафшро ба даст меорад ва дар барномаҳои муҳим ба монанди оптикаи лазерии эксимерӣ истифода мешавад, линзаҳои фотолитография, ва телескопхои кайхонй.
Маҳдудияти баланди зарари лазерии мавод– муқовимат ба шикастан дар зери нури лазерии шадид импулс– онро барои системаҳои лазерии энергияи баланд, ки дар тадқиқоти якҷоя ва коркарди тиҷоратӣ истифода мешаванд, комил месозад.
Илова бар ин, автофлюоресценти пасти он ва муқовимати радиатсионӣ эътимоднокии асбобҳои клиникиро кафолат медиҳад, аз спектрометрҳо иборат аст, Системаҳои табобати ултрабунафш, ва воситахои пайгирии ядрой.
2.2 Иҷрои диэлектрикӣ ва инертнокии химиявӣ
Аз нуқтаи назари электрикӣ, сафолҳои кварцӣ изоляторҳои истисноӣ мебошанд, ки муқовиматашон аз онҳо зиёд аст 10 ¹⁸ Ω · сантиметр дар сатҳи ҳарорати фазо ва доимии диэлектрикӣ тақрибан 3.8 дар 1 МГц.
Тангенси камшавии талафоти диэлектрикии онҳо (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.
Ин биноҳо дар доираи васеи ҳарорат бехатар боқӣ мемонанд, бар хилофи полимерҳои сершумор ё сафолҳои стандартӣ, ки дар зери фишори гармӣ ва изтироб ба таври электрикӣ заиф мешаванд.
Аз чихати химиявй, сафолҳои кварцӣ ба аксарияти кислотаҳо бетаъсирбахшанд, аз гидрохлорид иборат аст, азот, ва кислотахои сулфат, аз сабаби устувории Си– Эй бонд.
Бо вучуди ин, онҳо ба ҳамлаи кислотаи гидрофторӣ осебпазиранд (HF) ва антацидҳои сахт ба монанди гидроксиди гарми натрий, ки ба Си зарар мерасонад– О– Шабакаи Si.
Ин реактивии оқилона дар равандҳои микрофабрикатсия истифода мешавад, ки дар он ҷо кашиши назоратшавандаи кремнийи интегралӣ талаб карда мешавад..
Дар муҳити тиҷоратии хашмгин– ба монанди коркарди химиявӣ, курсиҳои нимноқилӣ тар, ва коркарди моеъи тоза– сафолҳои кварцӣ ҳамчун пӯшишҳо амал мекунанд, айнаки тамошо, ва ҷузъҳои реактор, ки ифлосшавӣ бояд кам карда шавад.
3. Равандҳои истеҳсолӣ ва муҳандисии геометрии элементҳои сафолии кварц
3.1 Стратегияҳои оббозӣ ва ташаккул
Истеҳсоли сафоли кварц равишҳои сершумори махсуси гудохтанро дар бар мегирад, ҳар яке ба талаботи мушаххаси тозагӣ ва татбиқ мутобиқ карда шудааст.
Обшавии камонҳои барқӣ қуми кварси тозаи баландро истифода мебарад, ки дар тигели миси бо об хунукшуда дар зери вакуум ё гази инертӣ об мешавад., сохтани булутҳо ё қубурҳои калон бо хосиятҳои хуби гармӣ ва механикии манзилӣ ё тиҷоратӣ.
Омехтаи оташ, ё синтези сӯзишворӣ, сӯхтани тетрахлориди кремнийро дар бар мегирад (SiCl ₄) дар оташи гидроген-оксиген, интиқоли порчаҳои кремнийи ҷарима, ки ба преформаи шаффоф синтер мешаванд– ин равиш сифати баландтарини оптикиро ба вуҷуд меорад ва барои силикаи омехтаи синтетикӣ истифода мешавад.
Обшавии плазма курси дигарро истифода мебарад, додани сатҳи баланди ҳарорати баланд ва коркарди бе ифлосшавӣ барои барномаҳои мушаххаси аэрокосмикӣ ва муҳофизатӣ.
Вақте ки гудохта мешавад, сафолҳои кварцро тавассути рехтани дақиқ шакл додан мумкин аст, центрифуга инкишоф меёбад (барои қубурҳо), ё коркарди CNC-и ҷойҳои пешакӣ.
Аз сабаби шикастани онҳо, коркарди асбобҳои алмос ва назорати бодиққат барои пешгирии микрокрекингро талаб мекунад.
3.2 Дақиқии истеҳсолот ва анҷом додани майдони рӯизаминӣ
Компонентҳои сафолии кварц аксар вақт ба геометрияҳои мураккаб ба монанди тигелҳо сохта мешаванд, қубурҳо, чубхо, тирезаҳо, ва изоляторҳои фармоишӣ барои нимноқилҳо, офтобӣ, ва секторҳои лазерӣ.
Аниқии андоза муҳим аст, махсусан дар истеҳсоли нимноқилҳо, ки ҳассосиятҳои кварцӣ ва контейнерҳои зангӣ бояд ҷойгиркунии дақиқ ва ҳамоҳангии гармиро нигоҳ доранд.
Анҷомдиҳии рӯизаминӣ дар самаранокӣ вазифаи муҳимро мебозад; Майдонҳои сатҳи сайқалёфта паҳншавии рӯшноиро дар ҷузъҳои оптикӣ коҳиш медиҳанд ва ҷойҳои нуклеатсияро барои девитрификация дар барномаҳои ҳарорати баланд коҳиш медиҳанд.
Гравюра бо маҳлулҳои буферии HF метавонад намуди сатҳи танзимшавандаро эҷод кунад ё пас аз коркард аз қабатҳои вайроншуда халос шавад.
Барои чангкашаки ултра-баланд (UHV) системахо, чинихои кварцй тоза карда мепазанд, то ки аз газхои руизаминй адсорбшуда халос карда шаванд, кафолат додани гази маргиналӣ ва мутобиқат бо расмиёти нозук ба монанди нури молекулавии эпитаксияи нур (MBE).
4. Истифодаи саноатӣ ва илмии сафолҳои кварц
4.1 Нақш дар истеҳсоли нимноқилҳо ва фотоэлектрикҳо
Керамикаи кварц маводи асосӣ дар сохтани схемаҳои якҷояшуда ва ҳуҷайраҳои офтобӣ мебошанд, ки дар он чо ба сифати трубахои печь кор мекунанд, киштихои обии вафли (ҳассосҳо), ва камераҳои диффузия.
Қобилияти онҳо ба гармӣ дар оксидшавӣ тобовар аст, паст кардан, ё атмосфераҳои инертӣ– дар якҷоягӣ бо кам шудани ифлосшавии металлӣ– тозагии процесс ва хосилнокии му-айян медихад.
Дар давоми таҷзияи буғи химиявӣ (CVD) ё оксидшавии ҳароратӣ, унсурҳои кварц устувории андозагириро нигоҳ медоранд ва ба шикастан муқобилат мекунанд, муҳофизат аз зарари вафли ва нобаробарӣ.
Дар истеҳсоли офтоб, Тигелҳои кварцӣ барои васеъ кардани зарфҳои кремнийи монокристаллӣ тавассути раванди Чорралски истифода мешаванд, ки тозагии онҳо мустақиман ба сифати олии электрикии ҳуҷайраҳои офтобии охирин таъсир мерасонад.
4.2 Истифода дар чароғҳо, Аэрокоинот, ва асбобҳои таҳлилӣ
Дар разряди баландшиддат (ХИД) лампаҳо ва системаҳои стерилизатсияи ултрабунафш, лифофаҳои сафолии кварцӣ аз камонҳои плазма дар сатҳи ҳарорат болотар иборатанд 1000 ° C ҳангоми интиқоли нури ултрабунафш ва нури намоён.
Муқовимат ба зарбаи гармии онҳо аз нокомӣ дар ҷараёни оташгирии рӯшноӣ ва давраҳои пӯшида муҳофизат мекунад.
Дар аэрокосмос, сафолҳои кварц дар тирезаҳои радарӣ истифода мешаванд, ҳисси воҳиди амволи ғайриманқул, ва системаҳои муҳофизати гармӣ аз сабаби паст шудани доимии диэлектрикӣ, таносуби қувват ба зичии баланд, ва бехатарӣ дар зери боркунии аэротермикӣ.
Дар химияи аналитикй ва тадкикоти илмии хаёт, рагҳои кремнийи якҷояшуда дар хроматографияи газ заруранд (GC) ва электрофорези капиллярӣ (CE), ки дар он бетаъсирии майдони сатҳ адсорбсияи намунаро бозмедорад ва ҷудошавии дақиқро кафолат медиҳад.
Гайр аз ин, микробалансхои булури кварц (QCMs), ки ба хосиятхои истикоматии пьезоэлектрикии кварц кристалл вобастаанд (аз кремнийи якҷояшуда фарқ мекунад), сафолҳои кварцро ҳамчун корпусҳои муҳофизатӣ ва ёриҳои муҳофизаткунанда дар барномаҳои ҳассосии масса дар вақти воқеӣ истифода баред.
Хулоса, сафолҳои кварц барои як гузаргоҳи ягонаи муқовимати шадиди гармӣ мебошанд., кушодагии оптикӣ, ва тозагии химиявӣ.
Чаҳорчӯбаи аморфӣ ва мундариҷаи баланди SiO ду веби онҳо самаранокиро дар муҳитҳое фароҳам меоранд, ки маводҳои стандартӣ кор намекунанд, аз маркази фаб-рикаи нимнокил ба тарафи район.
Вақте ки технология ба сатҳи баландтари ҳарорат пеш меравад, дақиқ бештар, ва тартиботи тозатар, сафолҳои кварц ҳамчун як омили муҳими пешрафт дар илм ва бозор кор хоҳанд кард.
Дистрибютор
Advanced Ceramics моҳи октябр таъсис ёфтааст 17, 2012, як корхонаи баландтехнологӣ мебошад, ки ба тадқиқот ва рушд нигаронида шудааст, истехсолот, коркард, фуруш ва хизматрасонии техникии масолех ва маснуоти нисбии сафолй. Маҳсулоти мо Маҳсулоти керамикии бор карбидро дар бар мегирад, аммо бо ин маҳдуд намешавад, Маҳсулоти керамикии бор нитриди, Маҳсулоти сафолӣ кремний карбиди, Маҳсулоти сафолӣ кремний нитриди, Маҳсулоти сафолии диоксиди цирконий, ва гайра. Агар шумо таваҷҷӯҳ дошта бошед, лутфан бо мо дар тамос шавед.([email protected])
Тегҳо: Керамики кварц, табақ сафолї, қубурҳои сафолӣ
Ҳама мақолаҳо ва тасвирҳо аз Интернет мебошанд. Агар ягон масъалаи ҳуқуқи муаллиф вуҷуд дошта бошад, лутфан бо мо дар вақти барои нест кардани.
Моро пурсед