പുതിയവയിൽ α-അലുമിനയുടെ പ്രയോഗംഅലുമിന സെറാമിക്സ്
പുതിയ സെറാമിക് വസ്തുക്കളുടെ പല ഇനങ്ങൾ ഉണ്ടെങ്കിലും, അവയുടെ പ്രവർത്തനങ്ങളും ഉപയോഗങ്ങളും അനുസരിച്ച് അവയെ ഏകദേശം മൂന്ന് വിഭാഗങ്ങളായി തിരിക്കാം: ഫങ്ഷണൽ സെറാമിക്സ് (ഇലക്ട്രോണിക് സെറാമിക്സ് എന്നും അറിയപ്പെടുന്നു), സ്ട്രക്ചറൽ സെറാമിക്സ് (എഞ്ചിനീയറിംഗ് സെറാമിക്സ് എന്നും അറിയപ്പെടുന്നു), ബയോസെറാമിക്സ്. ഉപയോഗിക്കുന്ന വ്യത്യസ്ത അസംസ്കൃത വസ്തുക്കളുടെ ഘടകങ്ങൾ അനുസരിച്ച്, അവയെ ഓക്സൈഡ് സെറാമിക്സ്, നൈട്രൈഡ് സെറാമിക്സ്, ബോറൈഡ് സെറാമിക്സ്, കാർബൈഡ് സെറാമിക്സ്, ലോഹ സെറാമിക്സ് എന്നിങ്ങനെ തിരിക്കാം. അവയിൽ, അലുമിന സെറാമിക്സ് വളരെ പ്രധാനമാണ്, അതിന്റെ അസംസ്കൃത വസ്തു വിവിധ സ്പെസിഫിക്കേഷനുകളുടെ α-അലുമിന പൊടിയാണ്.
ഉയർന്ന ശക്തി, ഉയർന്ന കാഠിന്യം, ഉയർന്ന താപനില പ്രതിരോധം, വസ്ത്രധാരണ പ്രതിരോധം, മറ്റ് മികച്ച ഗുണങ്ങൾ എന്നിവ കാരണം വിവിധ പുതിയ സെറാമിക് വസ്തുക്കളുടെ നിർമ്മാണത്തിൽ α-അലുമിന വ്യാപകമായി ഉപയോഗിക്കുന്നു. ഇന്റഗ്രേറ്റഡ് സർക്യൂട്ട് സബ്‌സ്‌ട്രേറ്റുകൾ, കൃത്രിമ രത്നങ്ങൾ, കട്ടിംഗ് ടൂളുകൾ, കൃത്രിമ അസ്ഥികൾ മുതലായവ പോലുള്ള നൂതന അലുമിന സെറാമിക്‌സിനുള്ള ഒരു പൊടി അസംസ്കൃത വസ്തുവായി മാത്രമല്ല, ഒരു ഫോസ്ഫർ കാരിയർ, അഡ്വാൻസ്ഡ് റിഫ്രാക്ടറി മെറ്റീരിയലുകൾ, പ്രത്യേക ഗ്രൈൻഡിംഗ് മെറ്റീരിയലുകൾ മുതലായവയായും ഇത് ഉപയോഗിക്കാം. ആധുനിക ശാസ്ത്ര സാങ്കേതിക വിദ്യയുടെ വികാസത്തോടെ, α-അലുമിനയുടെ പ്രയോഗ മേഖല അതിവേഗം വികസിച്ചുകൊണ്ടിരിക്കുന്നു, കൂടാതെ വിപണി ആവശ്യകതയും വർദ്ധിച്ചുകൊണ്ടിരിക്കുകയാണ്, കൂടാതെ അതിന്റെ സാധ്യതകൾ വളരെ വിശാലവുമാണ്.
ഫങ്ഷണൽ സെറാമിക്സിൽ α-അലുമിനയുടെ പ്രയോഗം
പ്രവർത്തനപരമായ സെറാമിക്സ്ഒരു പ്രത്യേക പ്രവർത്തനം നേടുന്നതിന് അവയുടെ ഇലക്ട്രിക്കൽ, മാഗ്നറ്റിക്, അക്കൗസ്റ്റിക്, ഒപ്റ്റിക്കൽ, തെർമൽ, മറ്റ് ഗുണങ്ങൾ അല്ലെങ്കിൽ അവയുടെ കപ്ലിംഗ് ഇഫക്റ്റുകൾ ഉപയോഗിക്കുന്ന നൂതന സെറാമിക്സുകളെ പരാമർശിക്കുന്നു. ഇൻസുലേഷൻ, ഡൈഇലക്ട്രിക്, പീസോഇലക്ട്രിക്, തെർമോഇലക്ട്രിക്, സെമികണ്ടക്റ്റീവ്, അയോൺ കണ്ടക്ടിവിറ്റി, സൂപ്പർകണ്ടക്ടിവിറ്റി എന്നിങ്ങനെ ഒന്നിലധികം വൈദ്യുത ഗുണങ്ങൾ അവയ്ക്ക് ഉണ്ട്, അതിനാൽ അവയ്ക്ക് നിരവധി പ്രവർത്തനങ്ങളും വളരെ വിശാലമായ ആപ്ലിക്കേഷനുകളും ഉണ്ട്. നിലവിൽ, വലിയ തോതിൽ പ്രായോഗികമായി ഉപയോഗിച്ചിരിക്കുന്ന പ്രധാനവ ഇന്റഗ്രേറ്റഡ് സർക്യൂട്ട് സബ്‌സ്‌ട്രേറ്റുകൾക്കും പാക്കേജിംഗിനുമുള്ള ഇൻസുലേറ്റിംഗ് സെറാമിക്സ്, ഓട്ടോമോട്ടീവ് സ്പാർക്ക് പ്ലഗ് ഇൻസുലേറ്റിംഗ് സെറാമിക്സ്, ടെലിവിഷനുകളിലും വീഡിയോ റെക്കോർഡറുകളിലും വ്യാപകമായി ഉപയോഗിക്കുന്ന കപ്പാസിറ്റർ ഡൈഇലക്ട്രിക് സെറാമിക്സ്, ഒന്നിലധികം ഉപയോഗങ്ങളുള്ള പീസോഇലക്ട്രിക് സെറാമിക്സ്, വിവിധ സെൻസറുകൾക്കുള്ള സെൻസിറ്റീവ് സെറാമിക്സ് എന്നിവയാണ്. കൂടാതെ, ഉയർന്ന മർദ്ദത്തിലുള്ള സോഡിയം ലാമ്പ് ലൈറ്റ്-എമിറ്റിംഗ് ട്യൂബുകൾക്കും അവ ഉപയോഗിക്കുന്നു.
1. സ്പാർക്ക് പ്ലഗ് ഇൻസുലേറ്റിംഗ് സെറാമിക്സ്
എഞ്ചിനുകളിൽ സെറാമിക്സിന്റെ ഏറ്റവും വലിയ പ്രയോഗമാണ് നിലവിൽ സ്പാർക്ക് പ്ലഗ് ഇൻസുലേറ്റിംഗ് സെറാമിക്സ്. അലുമിനയ്ക്ക് മികച്ച വൈദ്യുത ഇൻസുലേഷൻ, ഉയർന്ന മെക്കാനിക്കൽ ശക്തി, ഉയർന്ന മർദ്ദ പ്രതിരോധം, താപ ഷോക്ക് പ്രതിരോധം എന്നിവ ഉള്ളതിനാൽ, അലുമിന ഇൻസുലേറ്റിംഗ് സ്പാർക്ക് പ്ലഗുകൾ ലോകത്ത് വ്യാപകമായി ഉപയോഗിക്കപ്പെടുന്നു. സ്പാർക്ക് പ്ലഗുകൾക്കുള്ള α-അലുമിനയുടെ ആവശ്യകതകൾ സാധാരണ കുറഞ്ഞ സോഡിയം α-അലുമിന മൈക്രോപൗഡറുകളാണ്, അതിൽ സോഡിയം ഓക്സൈഡിന്റെ അളവ് ≤0.05% ഉം ശരാശരി കണികാ വലിപ്പം 325 മെഷുമാണ്.
2. ഇന്റഗ്രേറ്റഡ് സർക്യൂട്ട് സബ്‌സ്‌ട്രേറ്റുകളും പാക്കേജിംഗ് മെറ്റീരിയലുകളും
സബ്‌സ്‌ട്രേറ്റ് മെറ്റീരിയലായും പാക്കേജിംഗ് മെറ്റീരിയലായും ഉപയോഗിക്കുന്ന സെറാമിക്സ് ഇനിപ്പറയുന്ന വശങ്ങളിൽ പ്ലാസ്റ്റിക്കുകളേക്കാൾ മികച്ചതാണ്: ഉയർന്ന ഇൻസുലേഷൻ പ്രതിരോധം, ഉയർന്ന രാസ നാശ പ്രതിരോധം, ഉയർന്ന സീലിംഗ്, ഈർപ്പം തുളച്ചുകയറുന്നത് തടയൽ, പ്രതിപ്രവർത്തനമില്ല, അൾട്രാ-പ്യുവർ സെമികണ്ടക്ടർ സിലിക്കണിന് മലിനീകരണമില്ല. ഇന്റഗ്രേറ്റഡ് സർക്യൂട്ട് സബ്‌സ്‌ട്രേറ്റുകൾക്കും പാക്കേജിംഗ് മെറ്റീരിയലുകൾക്കും ആവശ്യമായ α-അലുമിനയുടെ ഗുണങ്ങൾ ഇവയാണ്: താപ വികാസ ഗുണകം 7.0×10-6/℃, താപ ചാലകത 20-30W/K·m (മുറിയിലെ താപനില), ഡൈഇലക്ട്രിക് സ്ഥിരാങ്കം 9-12 (IMHz), ഡൈഇലക്ട്രിക് നഷ്ടം 3~10-4 (IMHz), വോളിയം പ്രതിരോധം>1012-1014Ω·cm (മുറിയിലെ താപനില).
ഇന്റഗ്രേറ്റഡ് സർക്യൂട്ടുകളുടെ ഉയർന്ന പ്രകടനവും ഉയർന്ന സംയോജനവും ഉപയോഗിച്ച്, സബ്‌സ്‌ട്രേറ്റുകൾക്കും പാക്കേജിംഗ് മെറ്റീരിയലുകൾക്കും കൂടുതൽ കർശനമായ ആവശ്യകതകൾ മുന്നോട്ട് വയ്ക്കുന്നു:
ചിപ്പിന്റെ താപ ഉത്പാദനം വർദ്ധിക്കുന്നതിനനുസരിച്ച്, ഉയർന്ന താപ ചാലകത ആവശ്യമാണ്.
കമ്പ്യൂട്ടിംഗ് മൂലകത്തിന്റെ ഉയർന്ന വേഗതയിൽ, കുറഞ്ഞ ഡൈഇലക്ട്രിക് സ്ഥിരാങ്കം ആവശ്യമാണ്.
സിലിക്കണിനടുത്തായിരിക്കാൻ താപ വികാസ ഗുണകം ആവശ്യമാണ്. ഇത് α-അലുമിനയിൽ ഉയർന്ന ആവശ്യകതകൾ സ്ഥാപിക്കുന്നു, അതായത്, അത് ഉയർന്ന ശുദ്ധതയുടെയും സൂക്ഷ്മതയുടെയും ദിശയിൽ വികസിക്കുന്നു.
3. ഉയർന്ന മർദ്ദത്തിലുള്ള സോഡിയം പ്രകാശം പുറപ്പെടുവിക്കുന്ന വിളക്ക്
ഫൈൻ സെറാമിക്സ്ഉയർന്ന ശുദ്ധതയുള്ള അൾട്രാഫൈൻ അലുമിന അസംസ്കൃത വസ്തുക്കളായി നിർമ്മിച്ചിരിക്കുന്ന ഇവയ്ക്ക് ഉയർന്ന താപനില പ്രതിരോധം, നാശന പ്രതിരോധം, നല്ല ഇൻസുലേഷൻ, ഉയർന്ന ശക്തി തുടങ്ങിയ സ്വഭാവസവിശേഷതകൾ ഉണ്ട്, കൂടാതെ മികച്ച ഒപ്റ്റിക്കൽ സെറാമിക് മെറ്റീരിയലുമാണ്. ചെറിയ അളവിൽ മഗ്നീഷ്യം ഓക്സൈഡ്, ഇറിഡിയം ഓക്സൈഡ് അല്ലെങ്കിൽ ഇറിഡിയം ഓക്സൈഡ് അഡിറ്റീവുകൾ എന്നിവ ഉപയോഗിച്ച് ഉയർന്ന ശുദ്ധതയുള്ള അലുമിന കൊണ്ട് നിർമ്മിച്ച സുതാര്യമായ പോളിക്രിസ്റ്റലിൻ, അന്തരീക്ഷ സിന്ററിംഗ്, ചൂടുള്ള അമർത്തൽ സിന്ററിംഗ് എന്നിവ ഉപയോഗിച്ച് നിർമ്മിച്ചതാണ്, ഉയർന്ന താപനിലയുള്ള സോഡിയം നീരാവിയുടെ നാശത്തെ ചെറുക്കാൻ കഴിയും കൂടാതെ ഉയർന്ന ലൈറ്റിംഗ് കാര്യക്ഷമതയോടെ ഉയർന്ന മർദ്ദമുള്ള സോഡിയം പ്രകാശം പുറപ്പെടുവിക്കുന്ന വിളക്കുകളായി ഉപയോഗിക്കാം.
ഘടനാപരമായ സെറാമിക്സിൽ α-അലുമിനയുടെ പ്രയോഗം
അജൈവ ബയോമെഡിക്കൽ വസ്തുക്കളായതിനാൽ, ലോഹ വസ്തുക്കളുമായും പോളിമർ വസ്തുക്കളുമായും താരതമ്യപ്പെടുത്തുമ്പോൾ ബയോസെറാമിക് വസ്തുക്കൾക്ക് വിഷാംശമുള്ള പാർശ്വഫലങ്ങളില്ല, കൂടാതെ ജൈവ കലകളുമായി നല്ല ജൈവ പൊരുത്തക്കേടും നാശന പ്രതിരോധവുമുണ്ട്. ആളുകൾ അവയെ കൂടുതൽ വിലമതിക്കുന്നു. ബയോസെറാമിക് വസ്തുക്കളുടെ ഗവേഷണവും ക്ലിനിക്കൽ പ്രയോഗവും ഹ്രസ്വകാല മാറ്റിസ്ഥാപിക്കൽ, പൂരിപ്പിക്കൽ എന്നിവയിൽ നിന്ന് സ്ഥിരവും ഉറച്ചതുമായ ഇംപ്ലാന്റേഷൻ വരെയും, ജൈവ നിഷ്ക്രിയ വസ്തുക്കളിൽ നിന്ന് ജൈവശാസ്ത്രപരമായി സജീവമായ വസ്തുക്കളിലേക്കും മൾട്ടിഫേസ് സംയുക്ത വസ്തുക്കളിലേക്കും വികസിച്ചു.
സമീപ വർഷങ്ങളിൽ, സുഷിരങ്ങളുള്ളഅലുമിന സെറാമിക്സ്രാസ നാശന പ്രതിരോധം, വസ്ത്രധാരണ പ്രതിരോധം, നല്ല ഉയർന്ന താപനില സ്ഥിരത, തെർമോഇലക്ട്രിക് ഗുണങ്ങൾ എന്നിവ കാരണം കൃത്രിമ അസ്ഥികൂട സന്ധികൾ, കൃത്രിമ കാൽമുട്ട് സന്ധികൾ, കൃത്രിമ ഫെമറൽ ഹെഡുകൾ, മറ്റ് കൃത്രിമ അസ്ഥികൾ, കൃത്രിമ പല്ലിന്റെ വേരുകൾ, അസ്ഥി ഫിക്സേഷൻ സ്ക്രൂകൾ, കോർണിയൽ അറ്റകുറ്റപ്പണികൾ എന്നിവ നിർമ്മിക്കാൻ ഇവ ഉപയോഗിച്ചുവരുന്നു. പോറസ് അലുമിന സെറാമിക്സ് തയ്യാറാക്കുമ്പോൾ സുഷിരങ്ങളുടെ വലുപ്പം നിയന്ത്രിക്കുന്നതിനുള്ള രീതി വ്യത്യസ്ത കണികാ വലിപ്പത്തിലുള്ള അലുമിന കണികകൾ കലർത്തി, നുരയെ ഇംപ്രെഗ്നേറ്റ് ചെയ്ത്, കണികകളെ സ്പ്രേ ചെയ്ത് ഉണക്കുക എന്നതാണ്. ദിശാസൂചന നാനോ-സ്കെയിൽ മൈക്രോപോറസ് ചാനൽ-തരം സുഷിരങ്ങൾ ഉത്പാദിപ്പിക്കാൻ അലുമിനിയം പ്ലേറ്റുകളും ആനോഡൈസ് ചെയ്യാം.