1. Kvars keramikasining asosiy kompozitsiyasi va me'moriy atributlari
1.1 Kimyoviy soflik va kristallikdan amorfga o'zgarish
(Kvarts keramikasi)
Kvarts chinni, xuddi shunday birlashtirilgan kremniy yoki integratsiyalashgan kvarts deb ataladi, kremniy dioksididan olingan tabiiy bo'lmagan yuqori samarali mahsulotlar sinfidir (SiO IKKI) uning o'ta tozaligida, kristalli bo'lmagan (amorf) mehribon.
Polikristalli ramkalarga tayanadigan an'anaviy keramikadan farqli o'laroq, kvarts chinnilari yorqinligi natijasida don chegaralarining to'liq yo'qligi bilan ajralib turadi., uch o'lchovli ixtiyoriy tarmoqqa tutashgan SiO ₄ tetraedralarning izotropik tarmog'i.
Ushbu amorf ramka tabiiy kvarts kristallari yoki sintetik silika prekursorlarini yuqori haroratda eritish orqali erishiladi., hosil bo'lishini to'xtatish uchun tez sovutish orqali yopishtiriladi.
Olingan mahsulot odatda ustidan o'z ichiga oladi 99.9% SiO ₂, ishqoriy po'latlar kabi iz ifloslantiruvchi moddalar bilan (Bu ⁺, K ⁺), alyuminiy, va temir optik tiniqlikni himoya qilish uchun millionda qismlarni saqlab turadi, elektr qarshiligi, va issiqlik samaradorligi.
Uzoq muddatli tartibning yo'qligi anizotrop harakatlarni yo'q qiladi, kvarts keramikasini barcha ko'rsatmalarda o'lchovli barqaror va mexanik jihatdan izchil qilish– aniqlikdagi ilovalarda muhim afzallik.
1.2 Issiqlik harakati va termal zarbaga qarshilik
Kvarts keramikasining eng aniq funktsiyalari orasida ularning juda past issiqlik kengayish koeffitsienti mavjud. (CTE), odatda atrofida 0.55 × 10 ⁻⁶/ K orasida 20 ° C va 300 ° C.
Bu nolga yaqin o'sish moslashuvchan Si dan kelib chiqadi– O– Amorf tarmoqdagi Si bog'lanish burchaklari, shikastlanmasdan termal stress ostida sozlanishi mumkin, mahsulotga an'anaviy chinni yoki po'latlarni yorib yuborishi mumkin bo'lgan tez harorat sozlamalariga bardosh berishga imkon beradi.
Kvarts keramikasi termal zarbalarga bardosh bera oladi 1000 ° C, isitiladigan harorat darajasiga qizdirilgandan keyin suvga to'g'ridan-to'g'ri botirish kabi, yorilish yoki parchalanishsiz.
Ushbu bino ularni qayta isitish va sovutish davrlarini o'z ichiga olgan sozlamalarda muhim qiladi, yarimo'tkazgichlarni qayta ishlash isitish tizimlari kabi, aerokosmik elementlar, va yuqori quvvatli yorug'lik tizimlari.
Bunga qo'chimcha, kvarts keramikasi me'moriy halollikni taxminan harorat darajasigacha saqlaydi 1100 ° C doimiy eritmada, vaqtinchalik to'g'ridan-to'g'ri ta'sir qilish qarshiligi yaqinlashmoqda 1600 inert muhitda ° C.
( Kvarts keramikasi)
O'tgan termal zarba qarshiligi, ular yuqori yumshatuvchi harorat darajasini ko'rsatadi (~ 1600 ° C )va devitrififikatsiyaga ajoyib qarshilik– uzoq muddatli to'g'ridan-to'g'ri ta'sir qilish tugasa ham 1200 ° C to'g'ridan-to'g'ri kristobalitga sirt shakllanishini boshlashi mumkin, fazali siljishlar davomida miqdorni sozlash tufayli mexanik kuchni buzishi mumkin.
2. Optik, Elektr, va eritilgan kremniy uskunasining kimyoviy sifatlari
2.1 Keng polosali shaffoflik va fotonik ilovalar
Kvarts keramikasi katta qo'rqinchli qatorda ajoyib optik uzatish bilan mashhur, chuqur ultrabinafsha nurlaridan uzaytirish (UV) da ~ 180 nm yaqin infraqizilga (VA) da ~ 2500 nm.
Bu ochiqlik nopokliklarning yo'qligi va amorf tarmoqning bir hilligi bilan ruxsat etiladi, bu yorug'likning tarqalishi va yutilishini kamaytiradi.
Yuqori toza sintetik birlashtirilgan silika, kremniy xloridlarning olovli gidrolizi natijasida hosil bo'ladi, Bundan tashqari, yuqori UV o'tkazuvchanligiga erishadi va eksimer lazer optikasi kabi muhim ilovalarda qo'llaniladi, fotolitografiya linzalari, va kosmik teleskoplar.
Materialning lazer shikastlanishining yuqori chegarasi– ekstremal impulsli lazer nurlanishi ostida parchalanishga qarshilik ko'rsatadi– kombinatsiyalangan tadqiqot va tijorat ishlov berishda ishlatiladigan yuqori energiyali lazer tizimlari uchun mukammal qiladi.
Qo'shimcha, uning past avtoflüoresansi va radiatsiyaga chidamliligi klinik asboblarda ishonchlilikni kafolatlaydi, spektrometrlardan iborat, UV nurlarini davolash tizimlari, va yadroviy kuzatuv vositalari.
2.2 Dielektrik ishlash va kimyoviy inertlik
Elektr nuqtai nazaridan, kvarts chinnilari miqdori qarshiligi oshib ketadigan istisno izolyatorlardir 10 ¹⁸ Ō · kosmik harorat darajasida santimetr va dielektrik o'tkazuvchanligi taxminan 3.8 da 1 MGts.
Ularning kamaytirilgan dielektrik yo'qotish tangensi (tan d < 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.
Ushbu binolar keng harorat oralig'ida xavfsiz bo'lib qoladi, termal stress va tashvish ostida elektr zaiflashtiradigan ko'plab polimerlar yoki standart chinnilardan farqli o'laroq.
Kimyoviy, kvarts chinni kislotalarning ko'pchiligiga ta'sirchan inertlik ko'rsatadi, xloriddan iborat, azotli, va sulfat kislotalar, Si ning barqarorligi tufayli– Ey rishta.
Shunga qaramay, ular gidroflorik kislotaning hujumiga nisbatan zaifdir (HF) va issiq natriy gidroksid kabi qattiq antasidlar, Si ga zarar keltiradigan– O– Si tarmog'i.
Ushbu ajoyib reaktivlik mikrofabrikasion protseduralarda qo'llaniladi, bunda integratsiyalangan silika dioksidini nazorat ostida qirqish kerak bo'ladi..
Agressiv tijorat muhitida– kimyoviy ishlov berish kabi, yarimo'tkazgichli nam skameykalar, va yuqori toza suyuqlik bilan ishlash– kvarts keramikasi astar vazifasini bajaradi, ko'zoynaklar, va ifloslanishni kamaytirish kerak bo'lgan reaktor komponentlari.
3. Kvarts keramika elementlarini ishlab chiqarish jarayonlari va geometrik muhandisligi
3.1 Eritish va shakllantirish strategiyalari
Kvarts keramika ishlab chiqarish ko'plab maxsus eritish usullarini o'z ichiga oladi, har biri muayyan soflik va dastur talablariga moslashtirilgan.
Elektr yoyini eritishda vakuum yoki inert gaz ostida suv bilan sovutilgan mis tigelda eritilgan yuqori toza kvarts qumidan foydalaniladi., mukammal termal va mexanik turar-joy yoki tijorat xususiyatlariga ega bo'lgan katta boules yoki quvurlarni yaratish.
Olov aralashmasi, yoki yonish sintezi, kremniy tetrakloridni yoqishni talab qiladi (SiCl ₄) vodorod-kislorodli olovda, shaffof preformga sinterlanadigan nozik silika parchalarini o'tkazish– bu yondashuv eng yuqori optik yuqori sifatni ishlab chiqaradi va sintetik birlashtirilgan silika uchun ishlatiladi.
Plazma erishi boshqa kursdan foydalanadi, o'ziga xos aerokosmik va himoya ilovalari uchun ultra yuqori harorat darajalari va ifloslanishsiz ishlov berish.
Eriganda, kvarts keramikasi aniq quyish orqali shakllantirilishi mumkin, markazdan qochma rivojlanmoqda (quvurlar uchun), yoki oldindan sinterlangan bo'shliqlarni CNC ishlov berish.
Ularning mo'rtligi tufayli, ishlov berish olmos asboblarini va mikrokrackingni oldini olish uchun ehtiyotkorlik bilan nazorat qilishni talab qiladi.
3.2 Aniqlik ishlab chiqarish va sirt maydonini yakunlash
Kvarts keramika komponentlari ko'pincha tigel kabi murakkab geometriyalarda tayyorlanadi, quvurlar, tayoqchalar, derazalar, va yarimo'tkazgich uchun moslashtirilgan izolyatorlar, quyosh, va lazer sektorlari.
O'lchov aniqligi juda muhimdir, ayniqsa yarimo'tkazgich ishlab chiqarishda kvarts ushlagichlari va qo'ng'iroq idishlari aniq joylashishi va issiqlik uyg'unligini saqlab turishi kerak..
Yuzaki tugatish samaradorlikda muhim vazifani bajaradi; sayqallangan sirt maydonlari optik qismlarda yorug'lik tarqalishini kamaytiradi va yuqori haroratli ilovalarda devitrifikatsiya uchun yadrolanish joylarini kamaytiradi..
Buferlangan HF eritmalari bilan o'yma ishlov berishdan keyin tartibga solinadigan sirt maydoni ko'rinishini yaratishi yoki shikastlangan qatlamlardan xalos bo'lishi mumkin.
Ultra yuqori changyutgich uchun (UHV) tizimlari, kvarts chinnilari sirtdan adsorbsiyalangan gazlardan qutulish uchun tozalanadi va pishiriladi, chegaraviy gaz chiqarishni va yorug'lik epitaksiyasining molekulyar nurlari kabi nozik protseduralar bilan muvofiqligini kafolatlaydi (MBE).
4. Kvarts seramikasining sanoat va ilmiy qo'llanilishi
4.1 Yarimo'tkazgich va fotovoltaik ishlab chiqarishdagi roli
Kvarts keramikasi o'rnatilgan sxemalar va quyosh batareyalarini qurishda asosiy materiallardir, bu erda ular o'choq quvurlari sifatida ishlaydi, gofretli suv kemalari (sezgirlar), va diffuziya kameralari.
Oksidlanishda ularning issiqlikka bardosh berish qobiliyati, tushirish, yoki inert atmosfera– kamaytirilgan metall ifloslanishi bilan birga– muayyan jarayonning tozaligi va hosildorligini ta'minlaydi.
Kimyoviy bug'larning cho'kishi davomida (CVD) yoki termal oksidlanish, kvarts elementlari o'lchovli barqarorlikni saqlaydi va burilishga qarshi turadi, gofret shikastlanishi va muvozanatdan himoya qiladi.
Quyosh ishlab chiqarishda, kvarts tigellari Czochralski jarayoni orqali monokristalli kremniy ingotlarini kengaytirish uchun ishlatiladi., Bu erda ularning tozaligi to'g'ridan-to'g'ri oxirgi quyosh xujayralarining elektr yuqori sifatiga ta'sir qiladi.
4.2 Chiroqlarda foydalanish, Aerokosmik, va Analitik asboblar
Yuqori intensiv oqimda (HID) lampalar va UV sterilizatsiya tizimlari, kvarts seramika konvertlari harorat darajasidan yuqori bo'lgan plazma yoylaridan iborat 1000 UV va sezilarli yorug'likni samarali o'tkazishda ° C.
Ularning termal zarba qarshiligi yorug'likning tez yonishi va yopilish davrlarida ishlamay qolishdan himoya qiladi.
Aerokosmik sohasida, kvars keramikasi radar oynalarida qo'llaniladi, ko'chmas mulkni sezish, va termal mudofaa tizimlari, chunki ularning dielektrik o'tkazuvchanligi pasaygan, yuqori quvvat-zichlik nisbati, va aerotermik yuk ostida xavfsizlik.
Analitik kimyo va hayotiy ilmiy tadqiqotlarda, Birlashtirilgan silika venalari gaz xromatografiyasida zarur (GC) va kapillyar elektroforez (Idoralar), Bu erda sirt maydoni inertligi namunaning adsorbsiyasini to'xtatadi va aniq ajratishni kafolatlaydi.
Bundan tashqari, kvarts kristallarining mikrobalanslari (QCMlar), kristalli kvartsning piezoelektrik turar-joy xususiyatlariga bog'liq (birlashgan silikadan farq qiladi), real vaqt rejimida massani sezish dasturlarida kvarts chinnilarini himoya korpuslari va himoya vositalari sifatida foydalaning.
Yakunida, kvarts keramikasi qattiq termal chidamlilikning yagona turini anglatadi., optik ochiqlik, va kimyoviy tozaligi.
Ularning amorf ramkasi va yuqori SiO ikkita veb-kontenti standart materiallar ishlamay qolgan atmosferalarda samaradorlikni ta'minlaydi, yarimo'tkazgich fablarining markazidan hududning yon tomoniga.
Texnologiyaning rivojlanishi bilan harorat yuqori darajaga ko'tariladi, yaxshiroq aniqlik, va tozalash protseduralari, kvarts chinni ilm-fan va bozorda rivojlanishning muhim omili sifatida ishlashda davom etadi.
Distribyutor
Advanced Ceramics oktyabr oyida tashkil etilgan 17, 2012, tadqiqot va ishlanmalarga sodiq bo'lgan yuqori texnologiyali korxona, ishlab chiqarish, qayta ishlash, sopol nisbiy materiallar va mahsulotlarni sotish va texnik xizmat ko'rsatish. Mahsulotlarimiz bor karbidli keramika mahsulotlarini o'z ichiga oladi, lekin ular bilan cheklanmaydi, Bor nitridi keramika mahsulotlari, Silikon karbid seramika mahsulotlari, Silikon nitridli keramika mahsulotlari, Zirkonyum dioksid seramika mahsulotlari, va hokazo. Agar qiziqsangiz, iltimos biz bilan bog'laning.([email protected])
Teglar: Kvarts keramikasi, sopol idish, seramika quvurlari
Barcha maqolalar va rasmlar Internetdan olingan. Agar mualliflik huquqi bilan bog'liq muammolar mavjud bo'lsa, o'chirish uchun o'z vaqtida biz bilan bog'laning.
Bizdan so'rang