α-alyuminiy oksidini yangi mahsulotlarda qo'llashalumina keramikasi
Yangi keramika materiallarining ko'plab turlari mavjud bo'lsa-da, ularni funktsiyalari va qo'llanilishiga ko'ra taxminan uch toifaga bo'lish mumkin: funktsional keramika (elektron keramika deb ham ataladi), strukturaviy keramika (muhandislik keramikasi deb ham ataladi) va biokeramika. Foydalaniladigan turli xil xom ashyo komponentlariga ko'ra, ularni oksid keramikasi, nitrid keramikasi, borid keramikasi, karbid keramikasi va metall keramikaga bo'lish mumkin. Ular orasida alumina keramikasi juda muhim bo'lib, uning xom ashyosi turli xil xususiyatlarga ega α-alumina kukuni hisoblanadi.
α-alumina yuqori mustahkamligi, yuqori qattiqligi, yuqori haroratga chidamliligi, aşınmaya bardoshliligi va boshqa ajoyib xususiyatlari tufayli turli xil yangi keramik materiallar ishlab chiqarishda keng qo'llaniladi. Bu nafaqat integral mikrosxemalar substratlari, sun'iy toshlar, kesish asboblari, sun'iy suyaklar va boshqalar kabi ilg'or alumina keramikasi uchun kukun xom ashyosi, balki fosfor tashuvchisi, ilg'or refrakter materiallar, maxsus silliqlash materiallari va boshqalar sifatida ham ishlatilishi mumkin. Zamonaviy fan va texnologiyalarning rivojlanishi bilan α-alumina qo'llanilish sohasi tez sur'atlar bilan kengayib bormoqda va bozor talabi ham ortib bormoqda va uning istiqbollari juda keng.
α-alumina oksidini funktsional keramikada qo'llash
Funktsional keramikama'lum bir funktsiyaga erishish uchun elektr, magnit, akustik, optik, termal va boshqa xususiyatlaridan yoki ularning bog'lanish effektlaridan foydalanadigan ilg'or keramikaga ishora qiladi. Ular izolyatsiya, dielektrik, pyezoelektrik, termoelektrik, yarimo'tkazgich, ion o'tkazuvchanligi va o'ta o'tkazuvchanlik kabi bir nechta elektr xususiyatlariga ega, shuning uchun ular ko'p funktsiyalarga va juda keng qo'llanmalarga ega. Hozirgi vaqtda keng miqyosda amaliy qo'llanilgan asosiylari integral mikrosxemalar substratlari va qadoqlash uchun izolyatsion keramika, avtomobil uchqun shamlarini izolyatsiya qiluvchi keramika, televizorlar va videomagnitafonlarda keng qo'llaniladigan kondensator dielektrik keramika, ko'p maqsadli pyezoelektrik keramika va turli sensorlar uchun sezgir keramikadir. Bundan tashqari, ular yuqori bosimli natriy lampalar uchun yorug'lik chiqaradigan naychalar uchun ham ishlatiladi.
1. Uchqun shamchasi izolyatsiyalovchi keramika
Uchqun shamlari izolyatsiyalovchi keramika hozirda dvigatellarda keramikaning yagona eng keng qo'llanilishi hisoblanadi. Alumina oksidi mukammal elektr izolyatsiyasi, yuqori mexanik mustahkamlik, yuqori bosimga chidamlilik va termal zarbaga chidamlilikka ega bo'lgani uchun, alyuminiy oksidi izolyatsiyalovchi uchqun shamlari dunyoda keng qo'llaniladi. Uchqun shamlari uchun α-alumina oksidiga bo'lgan talablar oddiy kam natriyli α-alumina mikrokukunlari bo'lib, ularda natriy oksidi miqdori ≤0,05% va o'rtacha zarracha hajmi 325 meshdir.
2. Integral mikrosxemalar substratlari va qadoqlash materiallari
Substrat materiallari va qadoqlash materiallari sifatida ishlatiladigan keramika quyidagi jihatlarda plastmassalardan ustundir: yuqori izolyatsiyaga chidamlilik, yuqori kimyoviy korroziyaga chidamlilik, yuqori muhrlanish, namlikning kirib kelishining oldini olish, reaktivlikning yo'qligi va ultra toza yarimo'tkazgichli kremniy bilan ifloslanishning yo'qligi. Integral mikrosxemalar substratlari va qadoqlash materiallari uchun zarur bo'lgan α-alyuminiy oksidining xususiyatlari: issiqlik kengayish koeffitsienti 7.0 × 10-6/℃, issiqlik o'tkazuvchanligi 20-30W/K·m (xona harorati), dielektrik doimiysi 9-12 (IMHz), dielektrik yo'qotish 3~10-4 (IMHz), hajm qarshiligi> 1012-1014Ω·sm (xona harorati).
Integral mikrosxemalarning yuqori ishlashi va yuqori integratsiyasi bilan substratlar va qadoqlash materiallariga nisbatan yanada qat'iy talablar qo'yiladi:
Chipning issiqlik hosil bo'lishi oshgani sayin, yuqori issiqlik o'tkazuvchanligi talab qilinadi.
Hisoblash elementining yuqori tezligi bilan past dielektrik doimiy talab qilinadi.
Issiqlik kengayish koeffitsienti kremniyga yaqin bo'lishi kerak. Bu α-alyuminiy oksidiga yuqori talablar qo'yadi, ya'ni u yuqori tozalik va noziklik yo'nalishi bo'yicha rivojlanadi.
3. Yuqori bosimli natriy yorug'lik chiqaradigan chiroq
Nozik keramikaXom ashyo sifatida yuqori tozalikdagi ultra yupqa alyuminiy oksididan tayyorlangan materiallar yuqori haroratga chidamlilik, korroziyaga chidamlilik, yaxshi izolyatsiya, yuqori mustahkamlik va boshqalar xususiyatlariga ega va ajoyib optik keramik materialdir. Oz miqdordagi magniy oksidi, iridiy oksidi yoki iridiy oksidi qo'shimchalari qo'shilgan yuqori tozalikdagi alyuminiy oksididan tayyorlangan va atmosferada sinterlash va issiq presslash orqali tayyorlangan shaffof polikristal yuqori haroratli natriy bug'ining korroziyasiga bardosh bera oladi va yuqori yorug'lik samaradorligiga ega yuqori bosimli natriy yorug'lik chiqaradigan lampalar sifatida ishlatilishi mumkin.
α-alumina oksidini strukturaviy keramikada qo'llash
Noorganik biotibbiy materiallar sifatida, bioseramik materiallar metall materiallar va polimer materiallarga nisbatan toksik yon ta'sirga ega emas va biologik to'qimalar bilan yaxshi biomoslik va korroziyaga chidamlilikka ega. Ular odamlar tomonidan tobora ko'proq qadrlanmoqda. Bioseramik materiallarni tadqiq qilish va klinik qo'llash qisqa muddatli almashtirish va plombalashdan doimiy va qattiq implantatsiyaga, biologik inert materiallardan biologik faol materiallar va ko'p fazali kompozit materiallarga qadar rivojlandi.
So'nggi yillarda g'ovaklialumina keramikasikimyoviy korroziyaga chidamliligi, aşınmaya bardoshliligi, yuqori harorat barqarorligi va termoelektrik xususiyatlari tufayli sun'iy skelet bo'g'imlari, sun'iy tizza bo'g'imlari, sun'iy son boshlari, boshqa sun'iy suyaklar, sun'iy tish ildizlari, suyak fiksatsiya vintlari va shox pardani ta'mirlash uchun ishlatilgan. G'ovakli alumina keramikasini tayyorlash paytida g'ovak hajmini nazorat qilish usuli turli zarracha o'lchamlaridagi alumina zarralarini aralashtirish, ko'pik bilan singdirish va zarrachalarni purkash orqali quritishdir. Alyuminiy plitalarni yo'naltirilgan nano-o'lchovli mikrog'ovakli kanal tipidagi g'ovaklarni hosil qilish uchun anodlash ham mumkin.