α-глиноземди жаңы өндүрүштө колдонууглинозем керамикасы
Жаңы керамикалык материалдардын түрлөрү көп болгону менен, аларды функциялары жана колдонулушу боюнча болжол менен үч категорияга бөлүүгө болот: функционалдык керамика (электрондук керамика деп да аталат), структуралык керамика (инженердик керамика деп да аталат) жана биокерамика. Колдонулган ар кандай чийки зат компоненттерине жараша аларды кычкыл керамика, нитриддик керамика, бориддик керамика, карбиддик керамика жана металл керамика деп бөлүүгө болот. Алардын арасында глиноземдик керамика абдан маанилүү жана анын чийки заты ар кандай мүнөздөмөлөрдөгү α-глиноземдик порошок болуп саналат.
α-глинозем жогорку бекемдиги, жогорку катуулугу, жогорку температурага туруктуулугу, эскирүүгө туруктуулугу жана башка эң сонун касиеттеринен улам ар кандай жаңы керамикалык материалдарды өндүрүүдө кеңири колдонулат. Ал интегралдык микросхемалардын субстраттары, жасалма асыл таштар, кесүүчү шаймандар, жасалма сөөктөр ж.б. сыяктуу өнүккөн глинозем керамикасы үчүн порошок чийки заты гана эмес, ошондой эле фосфор ташуучу, өнүккөн отко чыдамдуу материалдар, атайын майдалоочу материалдар ж.б. катары да колдонулушу мүмкүн. Заманбап илимдин жана технологиянын өнүгүшү менен α-глиноземди колдонуу чөйрөсү тездик менен кеңейип, рынокко болгон суроо-талап да өсүп жатат жана анын келечеги абдан кең.
Функционалдык керамикада α-глинозем кычкылынын колдонулушу
Функционалдык керамикабелгилүү бир функцияны аткаруу үчүн электрдик, магниттик, акустикалык, оптикалык, жылуулук жана башка касиеттерин же алардын байланыш эффекттерин колдонгон өнүккөн керамикага тиешелүү. Алар изоляция, диэлектрик, пьезоэлектрдик, термоэлектрдик, жарым өткөргүч, иондук өткөрүмдүүлүк жана өтө өткөрүмдүүлүк сыяктуу бир нече электрдик касиеттерге ээ, ошондуктан алардын көптөгөн функциялары жана өтө кеңири колдонулушу бар. Учурда кеңири масштабда практикалык колдонууга киргизилген негизгилери: интегралдык микросхемалардын субстраттары жана таңгактоо үчүн изоляциялык керамика, автомобиль учкун шамынын изоляциялык керамикасы, телевизорлордо жана видео жазгычтарда кеңири колдонулган конденсатордук диэлектрик керамикасы, көп колдонулуучу пьезоэлектрдик керамика жана ар кандай сенсорлор үчүн сезгич керамика. Мындан тышкары, алар жогорку басымдагы натрий лампасынын жарык чыгаруучу түтүктөрү үчүн да колдонулат.
1. От алдыргыч сымал изоляциялык керамика
Учкун шамын изоляциялоочу керамика учурда кыймылдаткычтарда керамиканын эң кеңири колдонулушу болуп саналат. Глинозем эң сонун электрдик изоляцияга, жогорку механикалык бекемдикке, жогорку басымга жана термикалык соккуга туруктуулукка ээ болгондуктан, алюминий оксидин изоляциялоочу учкун шамдары дүйнөдө кеңири колдонулат. Учкун шамдары үчүн α-глиноземге коюлган талаптар кадимки аз натрийлүү α-глинозем микропорошоктору болуп саналат, алардын курамында натрий оксидинин курамы ≤0,05% жана орточо бөлүкчөлөрдүн өлчөмү 325 торчо.
2. Интегралдык микросхемалардын субстраттары жана таңгактоочу материалдар
Субстрат материалдары жана таңгактоочу материалдар катары колдонулган керамика төмөнкү аспектилерде пластмассадан жогору турат: жогорку изоляцияга туруктуулук, жогорку химиялык коррозияга туруктуулук, жогорку герметикалуулук, нымдуулуктун киришинин алдын алуу, реактивдүүлүктүн жоктугу жана өтө таза жарым өткөргүч кремний менен булгануунун жоктугу. Интегралдык микросхемалардын субстраттары жана таңгактоочу материалдары үчүн талап кылынган α-глиноземдин касиеттери: жылуулук кеңейүү коэффициенти 7.0 × 10-6/℃, жылуулук өткөрүмдүүлүгү 20-30 Вт/К·м (бөлмө температурасында), диэлектрик туруктуулугу 9-12 (МГц), диэлектрик жоготуу 3~10-4 (МГц), көлөмдүк каршылыгы>1012-1014Ω·см (бөлмө температурасында).
Интегралдык микросхемалардын жогорку өндүрүмдүүлүгү жана жогорку интеграциясы менен, субстраттарга жана таңгактоочу материалдарга карата катаал талаптар коюлат:
Чиптин жылуулук бөлүп чыгаруусу көбөйгөн сайын, жогорку жылуулук өткөрүмдүүлүгү талап кылынат.
Эсептөөчү элементтин жогорку ылдамдыгы менен төмөнкү диэлектрикалык туруктуулук талап кылынат.
Жылуулук кеңейүү коэффициенти кремнийге жакын болушу керек. Бул α-глиноземге жогорку талаптарды коёт, башкача айтканда, ал жогорку тазалык жана майдалык багытында өнүгөт.
3. Жогорку басымдагы натрий жарык чыгаруучу лампа
Назик керамикажогорку тазалыктагы өтө майда алюминий кычкылынан чийки зат катары жасалган, жогорку температурага туруктуулук, коррозияга туруктуулук, жакшы изоляция, жогорку бекемдик ж.б. мүнөздөмөлөрүнө ээ жана эң сонун оптикалык керамикалык материал болуп саналат. Аз өлчөмдөгү магний кычкылы, иридий кычкылы же иридий кычкылы кошулмалары кошулган жогорку тазалыктагы алюминий кычкылынан жасалган жана атмосферада бышыруу жана ысык пресстөө жолу менен жасалган тунук поликристалл жогорку температурадагы натрий буусунун коррозиясына туруштук бере алат жана жогорку жарыктандыруу эффективдүүлүгү менен жогорку басымдагы натрий жарык чыгаруучу лампалар катары колдонулушу мүмкүн.
α-глинозем кычкылынын структуралык керамикада колдонулушу
Органикалык эмес биомедициналык материалдар катары биокерамикалык материалдар металл материалдарына жана полимер материалдарына салыштырмалуу уулуу терс таасирлерге ээ эмес жана биологиялык ткандар менен жакшы биошайкештикке жана коррозияга туруктуулукка ээ. Алар адамдар тарабынан барган сайын жогору бааланып келет. Биокерамикалык материалдарды изилдөө жана клиникалык колдонуу кыска мөөнөттүү алмаштыруудан жана толтуруудан туруктуу жана бекем имплантацияга чейин, ал эми биологиялык инерттүү материалдардан биологиялык активдүү материалдарга жана көп фазалуу композиттик материалдарга чейин өнүккөн.
Акыркы жылдары тешиктүүглинозем керамикасыхимиялык коррозияга туруктуулугуна, эскирүүгө туруктуулугуна, жогорку температурадагы туруктуулугуна жана термоэлектрдик касиеттерине байланыштуу жасалма скелет муундарын, жасалма тизе муундарын, жасалма сан баштарын, башка жасалма сөөктөрдү, жасалма тиш тамырларын, сөөктү бекитүүчү бурамаларды жана көздүн чел кабыгын оңдоо үчүн колдонулган. Көзөнөктүү алюминий кычкылы керамикасын даярдоодо тешикчелердин өлчөмүн көзөмөлдөө ыкмасы - ар кандай бөлүкчөлөрдүн өлчөмдөрүндөгү алюминий кычкылы бөлүкчөлөрүн аралаштыруу, көбүк менен сиңирүү жана бөлүкчөлөрдү чачыратып кургатуу. Алюминий пластиналарын багыттуу нано масштабдуу микрокөзөнөктүү канал тибиндеги тешикчелерди алуу үчүн аноддоого да болот.