Шинээр α-хөнгөн цагааны ислийг хэрэглэх ньхөнгөн цагаан керамик
Шинэ керамик материалын олон төрөл байдаг ч тэдгээрийг үүрэг, хэрэглээний дагуу гурван ангилалд хувааж болно: функциональ керамик (электрон керамик гэж нэрлэдэг), бүтцийн керамик (инженерийн керамик гэж нэрлэдэг) болон биокерамик. Ашигласан түүхий эдийн янз бүрийн бүрэлдэхүүн хэсгүүдийн дагуу тэдгээрийг исэл керамик, нитрид керамик, борид керамик, карбид керамик, металл керамик гэж хувааж болно. Эдгээрийн дотор хөнгөн цагааны исэл керамик нь маш чухал бөгөөд түүний түүхий эд нь янз бүрийн үзүүлэлттэй α-хөнгөн цагааны исэл нунтаг юм.
α-хөнгөнцагаан ислийг өндөр бат бэх, өндөр хатуулаг, өндөр температурт тэсвэртэй, элэгдэлд тэсвэртэй болон бусад маш сайн шинж чанаруудын ачаар төрөл бүрийн шинэ керамик материал үйлдвэрлэхэд өргөн ашигладаг. Энэ нь зөвхөн интеграл хэлхээний суурь, хиймэл эрдэнийн чулуу, зүсэх хэрэгсэл, хиймэл яс гэх мэт дэвшилтэт хөнгөнцагаан ислийн керамикийн нунтаг түүхий эд төдийгүй фосфор тээвэрлэгч, дэвшилтэт галд тэсвэртэй материал, тусгай нунтаглах материал гэх мэт болгон ашиглаж болно. Орчин үеийн шинжлэх ухаан, технологийн хөгжлөөр α-хөнгөнцагаан ислийн хэрэглээний хүрээ хурдацтай өргөжиж, зах зээлийн эрэлт хэрэгцээ нэмэгдэж, хэтийн төлөв нь маш өргөн цар хүрээтэй байна.
Функциональ керамикт α-хөнгөн цагааны ислийн хэрэглээ
Функциональ керамиктодорхой функцийг гүйцэтгэхийн тулд цахилгаан, соронзон, акустик, оптик, дулааны болон бусад шинж чанар эсвэл тэдгээрийн холболтын нөлөөг ашигладаг дэвшилтэт керамикийг хэлнэ. Эдгээр нь тусгаарлагч, диэлектрик, пьезоэлектрик, термоэлектрик, хагас дамжуулагч, ионы дамжуулах чанар болон хэт дамжуулалт зэрэг олон цахилгаан шинж чанартай тул олон функцтэй бөгөөд маш өргөн хэрэглээтэй. Одоогийн байдлаар өргөн хүрээнд практик хэрэглээнд нэвтэрсэн гол зүйлс нь нэгдсэн хэлхээний суурь болон сав баглаа боодлын тусгаарлагч керамик, автомашины оч залгуурын тусгаарлагч керамик, телевизор болон видео бичигчдэд өргөн хэрэглэгддэг конденсаторын диэлектрик керамик, олон зориулалттай пьезоэлектрик керамик, янз бүрийн мэдрэгчийн мэдрэмтгий керамик юм. Үүнээс гадна тэдгээрийг өндөр даралттай натрийн чийдэнгийн гэрэл ялгаруулдаг хоолойд ашигладаг.
1. Очлуурын залгуурын дулаалгын керамик
Очлуурын тусгаарлагч керамик нь одоогоор хөдөлгүүрт керамикийн цорын ганц хамгийн том хэрэглээ юм. Хөнгөн цагаан нь маш сайн цахилгаан тусгаарлагч, өндөр механик бат бэх, өндөр даралт болон дулааны цохилтод тэсвэртэй тул хөнгөн цагаан тусгаарлагч очлуурыг дэлхий даяар өргөн ашигладаг. Очлуурын α-хөнгөн цагааны исэлд тавигдах шаардлага нь ердийн бага натрийн α-хөнгөн цагааны исэл бөгөөд натрийн ислийн агууламж ≤0.05%, дундаж ширхэгийн хэмжээ нь 325 тор юм.
2. Интеграл хэлхээний суурь ба сав баглаа боодлын материал
Субстрат материал болон сав баглаа боодлын материал болгон ашигладаг керамик нь дараах үзүүлэлтүүдээрээ хуванцараас давуу юм: өндөр дулаалгын эсэргүүцэл, өндөр химийн зэврэлтэд тэсвэртэй байдал, өндөр битүүмжлэл, чийг нэвчихээс урьдчилан сэргийлэх, урвалд орохгүй байх, хэт цэвэр хагас дамжуулагч цахиурын бохирдолгүй байх. Интеграл хэлхээний субстрат болон сав баглаа боодлын материалд шаардлагатай α-хөнгөн цагааны ислийн шинж чанарууд нь: дулааны тэлэлтийн коэффициент 7.0×10-6/℃, дулаан дамжуулалт 20-30Вт/К·м (өрөөний температур), диэлектрик тогтмол 9-12 (IMHz), диэлектрик алдагдал 3~10-4 (IMHz), эзэлхүүний эсэргүүцэл>1012-1014Ω·см (өрөөний температур).
Интеграл хэлхээний өндөр гүйцэтгэл, өндөр интеграцчилалтай тул суурь болон сав баглаа боодлын материалд илүү хатуу шаардлага тавьдаг.
Чипийн дулааны үүсэлт нэмэгдэхийн хэрээр дулаан дамжуулалт өндөр байх шаардлагатай.
Тооцооллын элементийн өндөр хурдтай үед бага диэлектрик тогтмол шаардлагатай.
Дулааны тэлэлтийн коэффициент нь цахиуртай ойролцоо байх шаардлагатай. Энэ нь α-хөнгөн цагааны исэлд илүү өндөр шаардлага тавьдаг, өөрөөр хэлбэл өндөр цэвэршилт ба нарийн чанарын чиглэлд хөгждөг.
3. Өндөр даралттай натрийн гэрэл ялгаруулдаг чийдэн
Нарийн керамикӨндөр цэвэршилттэй хэт нарийн хөнгөн цагаан ислээр түүхий эд болгон хийсэн нь өндөр температурт тэсвэртэй, зэврэлтэнд тэсвэртэй, сайн дулаалгатай, өндөр бат бэх гэх мэт шинж чанартай бөгөөд маш сайн оптик керамик материал юм. Бага хэмжээний магнийн исэл, иридийн исэл эсвэл иридийн исэл нэмэлттэй өндөр цэвэршилттэй хөнгөн цагаанаар хийсэн тунгалаг поликристалл нь агаар мандлын хайлуулах болон халуун шахалтын хайлуулах аргаар хийгдсэн бөгөөд өндөр температурт натрийн уурын зэврэлтийг тэсвэрлэх чадвартай бөгөөд өндөр гэрэлтүүлгийн үр ашигтай өндөр даралттай натрийн гэрэл ялгаруулдаг чийдэн болгон ашиглаж болно.
Бүтцийн керамикт α-хөнгөн цагааны ислийг хэрэглэх нь
Органик бус биоанагаахын материалын хувьд биокерамик материал нь металл материал болон полимер материалтай харьцуулахад хортой гаж нөлөө үзүүлдэггүй бөгөөд биологийн эд эстэй сайн био нийцтэй байдал, зэврэлтэнд тэсвэртэй байдаг. Эдгээрийг хүмүүс улам бүр үнэлж байна. Биокерамик материалын судалгаа, клиник хэрэглээ нь богино хугацааны орлуулах, дүүргэхээс эхлээд байнгын, бат бөх суулгац хүртэл, биологийн идэвхгүй материалаас биологийн идэвхт материал болон олон фазын нийлмэл материал хүртэл хөгжсөн.
Сүүлийн жилүүдэд нүх сүвтэйхөнгөн цагаан керамикхимийн зэврэлтэд тэсвэртэй, элэгдэлд тэсвэртэй, өндөр температурын сайн тогтвортой байдал, термоэлектрик шинж чанартай тул хиймэл араг ясны үе, хиймэл өвдөгний үе, хиймэл дунд чөмөгний толгой, бусад хиймэл яс, хиймэл шүдний үндэс, ясны бэхэлгээний эрэг, эвэрлэгийн засвар хийхэд ашиглагдаж ирсэн. Сүвэрхэг хөнгөн цагааны исэл керамик бэлтгэх явцад нүх сүвний хэмжээг хянах арга нь өөр өөр хэмжээтэй хөнгөн цагааны исэл хэсгүүдийг хольж, хөөсөөр нэвт шингээж, хэсгүүдийг шүршиж хатаах явдал юм. Хөнгөн цагаан хавтанг мөн аноджуулж, чиглэлтэй нано хэмжээтэй микро нүх сүвтэй сувгийн төрлийн нүх сүвийг гаргаж авах боломжтой.