α-ալյումինի կիրառումը նորումալյումինե կերամիկա
Չնայած կան նոր կերամիկական նյութերի բազմաթիվ տեսակներ, դրանք կարելի է մոտավորապես բաժանել երեք կատեգորիայի՝ ըստ իրենց գործառույթների և կիրառման՝ ֆունկցիոնալ կերամիկա (հայտնի է նաև որպես էլեկտրոնային կերամիկա), կառուցվածքային կերամիկա (հայտնի է նաև որպես ինժեներական կերամիկա) և կենսակերամիկա։ Օգտագործվող տարբեր հումքային բաղադրիչների համաձայն՝ դրանք կարելի է բաժանել օքսիդային կերամիկայի, նիտրիդային կերամիկայի, բորիդային կերամիկայի, կարբիդային կերամիկայի և մետաղական կերամիկայի։ Դրանց թվում շատ կարևոր է ալյումինային կերամիկան, որի հումքը տարբեր բնութագրերի α-ալյումինային փոշին է։
α-ալյումինան լայնորեն կիրառվում է տարբեր նոր կերամիկական նյութերի արտադրության մեջ՝ իր բարձր ամրության, բարձր կարծրության, բարձր ջերմաստիճանային դիմադրության, մաշվածության դիմադրության և այլ գերազանց հատկությունների շնորհիվ: Այն ոչ միայն փոշե հումք է առաջադեմ ալյումինա կերամիկայի համար, ինչպիսիք են ինտեգրալ սխեմաների հիմքերը, արհեստական թանկարժեք քարերը, կտրող գործիքները, արհեստական ոսկորները և այլն, այլև կարող է օգտագործվել որպես ֆոսֆորի կրիչ, առաջադեմ հրակայուն նյութեր, հատուկ հղկող նյութեր և այլն: Ժամանակակից գիտության և տեխնոլոգիայի զարգացման հետ մեկտեղ, α-ալյումինի կիրառման ոլորտը արագորեն ընդլայնվում է, և շուկայի պահանջարկը նույնպես աճում է, և դրա հեռանկարները շատ լայն են:
α-ալյումինի կիրառումը ֆունկցիոնալ կերամիկայի մեջ
Ֆունկցիոնալ կերամիկավերաբերում են առաջադեմ կերամիկային, որն օգտագործում է իր էլեկտրական, մագնիսական, ակուստիկ, օպտիկական, ջերմային և այլ հատկությունները կամ դրանց միացման էֆեկտները՝ որոշակի գործառույթ իրականացնելու համար: Դրանք ունեն բազմաթիվ էլեկտրական հատկություններ, ինչպիսիք են՝ մեկուսացումը, դիէլեկտրիկը, պիեզոէլեկտրիկը, ջերմաէլեկտրիկը, կիսահաղորդիչը, իոնային հաղորդունակությունը և գերհաղորդականությունը, ուստի ունեն բազմաթիվ գործառույթներ և չափազանց լայն կիրառություն: Ներկայումս լայն մասշտաբով գործնականում կիրառվող հիմնականներն են ինտեգրալ սխեմաների հիմքերի և փաթեթավորման համար նախատեսված մեկուսիչ կերամիկան, ավտոմոբիլային մոմերի մեկուսիչ կերամիկան, հեռուստացույցներում և տեսաձայնագրիչներում լայնորեն օգտագործվող կոնդենսատորային դիէլեկտրիկ կերամիկան, բազմակի կիրառմամբ պիեզոէլեկտրիկ կերամիկան և տարբեր սենսորների համար զգայուն կերամիկան: Բացի այդ, դրանք նաև օգտագործվում են բարձր ճնշման նատրիումային լամպերի լուսարձակող խողովակների համար:
1. Մոմերի մեկուսիչ կերամիկա
Մոմերի մեկուսիչ կերամիկան ներկայումս շարժիչներում կերամիկայի միակ ամենամեծ կիրառությունն է: Քանի որ ալյումինն ունի գերազանց էլեկտրական մեկուսացում, բարձր մեխանիկական ամրություն, բարձր ճնշման դիմադրություն և ջերմային ցնցումների դիմադրություն, ալյումինե մեկուսիչ մոմերը լայնորեն կիրառվում են աշխարհում: Մոմերի համար α-ալյումինի պահանջները սովորական ցածր նատրիումային α-ալյումինե միկրոփոշիներն են, որոնցում նատրիումի օքսիդի պարունակությունը ≤0.05% է, իսկ միջին մասնիկի չափը՝ 325 mesh:
2. Ինտեգրալ սխեմաների հիմքեր և փաթեթավորման նյութեր
Որպես հիմքային նյութեր և փաթեթավորման նյութեր օգտագործվող կերամիկան գերազանցում է պլաստմասսաներին հետևյալ առումներով. բարձր մեկուսացման դիմադրություն, բարձր քիմիական կոռոզիոն դիմադրություն, բարձր կնքում, խոնավության ներթափանցման կանխարգելում, ռեակտիվության բացակայություն և գերմաքուր կիսահաղորդչային սիլիցիումի աղտոտում: Ինտեգրալ սխեմաների հիմքերի և փաթեթավորման նյութերի համար անհրաժեշտ α-ալյումինի հատկություններն են՝ ջերմային ընդարձակման գործակից՝ 7.0×10-6/℃, ջերմահաղորդականություն՝ 20-30 Վտ/Կ·մ (սենյակային ջերմաստիճան), դիէլեկտրիկ հաստատուն՝ 9-12 (IMHTS), դիէլեկտրիկ կորուստ՝ 3~10-4 (IMHTS), ծավալային դիմադրություն >1012-1014Ω·սմ (սենյակային ջերմաստիճան):
Ինտեգրալ սխեմաների բարձր արդյունավետության և բարձր ինտեգրման շնորհիվ, ավելի խիստ պահանջներ են ներկայացվում հիմքերի և փաթեթավորման նյութերի համար.
Չիպի ջերմության առաջացման աճին զուգընթաց անհրաժեշտ է ավելի բարձր ջերմային հաղորդունակություն։
Հաշվողական տարրի բարձր արագությամբ պահանջվում է ցածր դիէլեկտրիկ հաստատուն։
Ջերմային ընդարձակման գործակիցը պետք է մոտ լինի սիլիցիումին։ Սա ավելի բարձր պահանջներ է դնում α-ալյումինի վրա, այսինքն՝ այն զարգանում է բարձր մաքրության և նուրբության ուղղությամբ։
3. Բարձր ճնշման նատրիումային լույս արձակող լամպ
Նուրբ կերամիկաԲարձր մաքրության գերմանր ալյումինից պատրաստված հումքը ունի բարձր ջերմաստիճանային դիմադրության, կոռոզիոն դիմադրության, լավ մեկուսացման, բարձր ամրության և այլնի բնութագրեր և գերազանց օպտիկական կերամիկական նյութ է: Թափանցիկ պոլիբյուրեղայինները, որոնք պատրաստված են բարձր մաքրության ալյումինից՝ փոքր քանակությամբ մագնեզիումի օքսիդով, իրիդիումի օքսիդով կամ իրիդիումի օքսիդի հավելանյութերով, և պատրաստված են մթնոլորտային սինտերացման և տաք սեղմման սինտերացման միջոցով, կարող են դիմակայել բարձր ջերմաստիճանային նատրիումի գոլորշու կոռոզիային և կարող են օգտագործվել որպես բարձր ճնշման նատրիումային լուսարձակող լամպեր՝ բարձր լուսավորության արդյունավետությամբ:
α-ալյումինի կիրառումը կառուցվածքային կերամիկայի մեջ
Որպես անօրգանական կենսաբժշկական նյութեր, կենսակերամիկական նյութերը չունեն թունավոր կողմնակի ազդեցություններ մետաղական նյութերի և պոլիմերային նյութերի համեմատ, և ունեն լավ կենսահամատեղելիություն և կոռոզիոն դիմադրություն կենսաբանական հյուսվածքների հետ։ Դրանք գնալով ավելի են գնահատվում մարդկանց կողմից։ Կենսակերամիկական նյութերի հետազոտությունները և կլինիկական կիրառումը զարգացել են կարճաժամկետ փոխարինումից և լցոնումից մինչև մշտական և ամուր իմպլանտացիա, իսկ կենսաբանական իներտ նյութերից՝ կենսաբանորեն ակտիվ նյութեր և բազմաֆազ կոմպոզիտային նյութեր։
Վերջին տարիներին, ծակոտկենալյումինե կերամիկաՔիմիական կոռոզիոն դիմադրության, մաշվածության դիմադրության, բարձր ջերմաստիճանի լավ կայունության և ջերմաէլեկտրական հատկությունների շնորհիվ դրանք օգտագործվել են արհեստական կմախքային հոդերի, արհեստական ծնկային հոդերի, արհեստական ազդրային գլխիկների, այլ արհեստական ոսկորների, արհեստական ատամների արմատների, ոսկրային ամրացման պտուտակների և եղջերաթաղանթի վերականգնման համար: Ծակոտկեն ալյումինա կերամիկայի պատրաստման ընթացքում ծակոտիների չափը վերահսկելու մեթոդը տարբեր մասնիկների չափերի ալյումինա մասնիկների խառնումն է, փրփուրով ներծծումը և մասնիկների չորացումը ցողացիրով: Ալյումինե թիթեղները կարող են նաև անոդացվել՝ ուղղորդված նանո-մասշտաբի միկրոծակոտկեն ալիքային տիպի ծակոտիներ ստանալու համար: