नवीन अॅल्युमिना सिरेमिकमध्ये α-अॅल्युमिनाचा वापर

नवीन मध्ये α-अ‍ॅल्युमिनाचा वापरअ‍ॅल्युमिना सिरेमिक्स

जरी नवीन सिरेमिक मटेरियलचे अनेक प्रकार असले तरी, त्यांच्या कार्ये आणि वापरांनुसार त्यांना साधारणपणे तीन श्रेणींमध्ये विभागता येते: फंक्शनल सिरेमिक्स (इलेक्ट्रॉनिक सिरेमिक्स म्हणूनही ओळखले जाते), स्ट्रक्चरल सिरेमिक्स (इंजिनिअरिंग सिरेमिक्स म्हणूनही ओळखले जाते) आणि बायोसेरामिक्स. वापरल्या जाणाऱ्या वेगवेगळ्या कच्च्या मालाच्या घटकांनुसार, त्यांना ऑक्साइड सिरेमिक्स, नायट्राइड सिरेमिक्स, बोराइड सिरेमिक्स, कार्बाइड सिरेमिक्स आणि मेटल सिरेमिक्समध्ये विभागता येते. त्यापैकी, अॅल्युमिना सिरेमिक्स खूप महत्वाचे आहेत आणि त्याचा कच्चा माल विविध वैशिष्ट्यांचा α-अॅल्युमिना पावडर आहे.

उच्च शक्ती, उच्च कडकपणा, उच्च तापमान प्रतिकार, पोशाख प्रतिरोध आणि इतर उत्कृष्ट गुणधर्मांमुळे विविध नवीन सिरेमिक पदार्थांच्या उत्पादनात α-अ‍ॅल्युमिना मोठ्या प्रमाणावर वापरले जाते. हे केवळ एकात्मिक सर्किट सब्सट्रेट्स, कृत्रिम रत्ने, कटिंग टूल्स, कृत्रिम हाडे इत्यादी प्रगत अॅल्युमिना सिरेमिकसाठी पावडर कच्चा माल नाही तर फॉस्फर वाहक, प्रगत रेफ्रेक्ट्री मटेरियल, विशेष ग्राइंडिंग मटेरियल इत्यादी म्हणून देखील वापरले जाऊ शकते. आधुनिक विज्ञान आणि तंत्रज्ञानाच्या विकासासह, α-अ‍ॅल्युमिनाचे अनुप्रयोग क्षेत्र वेगाने विस्तारत आहे, आणि बाजारपेठेतील मागणी देखील वाढत आहे आणि त्याच्या शक्यता खूप विस्तृत आहेत.

फंक्शनल सिरेमिकमध्ये α-अ‍ॅल्युमिनाचा वापर

कार्यात्मक सिरेमिकविशिष्ट कार्य साध्य करण्यासाठी त्यांच्या विद्युत, चुंबकीय, ध्वनिक, ऑप्टिकल, थर्मल आणि इतर गुणधर्मांचा किंवा त्यांच्या जोडणी प्रभावांचा वापर करणाऱ्या प्रगत सिरेमिकचा संदर्भ घ्या. त्यांच्याकडे इन्सुलेशन, डायलेक्ट्रिक, पायझोइलेक्ट्रिक, थर्मोइलेक्ट्रिक, सेमीकंडक्टर, आयन चालकता आणि सुपरकंडक्टिव्हिटी असे अनेक विद्युत गुणधर्म आहेत, म्हणून त्यांची अनेक कार्ये आणि अत्यंत विस्तृत अनुप्रयोग आहेत. सध्या, मोठ्या प्रमाणावर व्यावहारिक वापरात आणलेले मुख्य म्हणजे एकात्मिक सर्किट सब्सट्रेट्स आणि पॅकेजिंगसाठी इन्सुलेट सिरेमिक, ऑटोमोटिव्ह स्पार्क प्लग इन्सुलेट सिरेमिक, टेलिव्हिजन आणि व्हिडिओ रेकॉर्डरमध्ये मोठ्या प्रमाणात वापरले जाणारे कॅपेसिटर डायलेक्ट्रिक सिरेमिक, बहुउपयोगांसह पायझोइलेक्ट्रिक सिरेमिक आणि विविध सेन्सर्ससाठी संवेदनशील सिरेमिक. याव्यतिरिक्त, ते उच्च-दाब सोडियम दिवा प्रकाश-उत्सर्जक ट्यूबसाठी देखील वापरले जातात.

१. स्पार्क प्लग इन्सुलेट करणारे सिरेमिक
स्पार्क प्लग इन्सुलेटिंग सिरेमिक्स हे सध्या इंजिनमध्ये सिरेमिक्सचा सर्वात मोठा वापर आहे. अॅल्युमिनामध्ये उत्कृष्ट विद्युत इन्सुलेशन, उच्च यांत्रिक शक्ती, उच्च दाब प्रतिरोधकता आणि थर्मल शॉक प्रतिरोधकता असल्याने, अॅल्युमिना इन्सुलेटिंग स्पार्क प्लग जगात मोठ्या प्रमाणात वापरले जातात. स्पार्क प्लगसाठी α-अ‍ॅल्युमिनाची आवश्यकता सामान्य कमी-सोडियम α-अ‍ॅल्युमिना मायक्रोपावडर आहेत, ज्यामध्ये सोडियम ऑक्साईडचे प्रमाण ≤0.05% आहे आणि सरासरी कण आकार 325 मेश आहे.

२. एकात्मिक सर्किट सब्सट्रेट्स आणि पॅकेजिंग साहित्य
सब्सट्रेट मटेरियल आणि पॅकेजिंग मटेरियल म्हणून वापरले जाणारे सिरेमिक खालील बाबींमध्ये प्लास्टिकपेक्षा श्रेष्ठ आहेत: उच्च इन्सुलेशन प्रतिरोध, उच्च रासायनिक गंज प्रतिरोध, उच्च सीलिंग, ओलावा प्रवेश प्रतिबंध, कोणतीही प्रतिक्रियाशीलता नाही आणि अल्ट्रा-शुद्ध सेमीकंडक्टर सिलिकॉनला प्रदूषण नाही. एकात्मिक सर्किट सब्सट्रेट्स आणि पॅकेजिंग मटेरियलसाठी आवश्यक असलेले α-अॅल्युमिनाचे गुणधर्म आहेत: थर्मल एक्सपेंशन गुणांक 7.0×10-6/℃, थर्मल चालकता 20-30W/K·m (खोलीचे तापमान), डायलेक्ट्रिक स्थिरांक 9-12 (IMHz), डायलेक्ट्रिक लॉस 3~10-4 (IMHz), व्हॉल्यूम रेझिस्टिव्हिटी> 1012-1014Ω·सेमी (खोलीचे तापमान).

एकात्मिक सर्किट्सच्या उच्च कार्यक्षमतेसह आणि उच्च एकात्मतेसह, सब्सट्रेट्स आणि पॅकेजिंग सामग्रीसाठी अधिक कठोर आवश्यकता पुढे आणल्या जातात:
चिपची उष्णता निर्मिती वाढत असताना, उच्च थर्मल चालकता आवश्यक असते.

संगणकीय घटकाच्या उच्च गतीसह, कमी डायलेक्ट्रिक स्थिरांक आवश्यक आहे.

थर्मल एक्सपेंशन गुणांक सिलिकॉनच्या जवळ असणे आवश्यक आहे. यामुळे α-अ‍ॅल्युमिनावर जास्त आवश्यकता लागू होतात, म्हणजेच ते उच्च शुद्धता आणि सूक्ष्मतेच्या दिशेने विकसित होते.

३. उच्च-दाब सोडियम प्रकाश उत्सर्जक दिवा
उत्तम मातीची भांडीकच्च्या मालात उच्च-शुद्धतेच्या अल्ट्राफाइन अॅल्युमिनापासून बनवलेले, ज्यामध्ये उच्च तापमान प्रतिरोधकता, गंज प्रतिरोधकता, चांगले इन्सुलेशन, उच्च शक्ती इत्यादी वैशिष्ट्ये आहेत आणि ते एक उत्कृष्ट ऑप्टिकल सिरेमिक मटेरियल आहे. उच्च-शुद्धतेच्या अॅल्युमिनापासून बनवलेले पारदर्शक पॉलीक्रिस्टलाइन, ज्यामध्ये थोड्या प्रमाणात मॅग्नेशियम ऑक्साईड, इरिडियम ऑक्साईड किंवा इरिडियम ऑक्साईड अॅडिटीव्ह असतात आणि वातावरणातील सिंटरिंग आणि हॉट प्रेसिंग सिंटरिंगद्वारे बनवलेले असते, ते उच्च-तापमानाच्या सोडियम वाफेच्या गंजला तोंड देऊ शकते आणि उच्च प्रकाश कार्यक्षमतेसह उच्च-दाब सोडियम प्रकाश-उत्सर्जक दिवे म्हणून वापरले जाऊ शकते.

स्ट्रक्चरल सिरेमिकमध्ये α-अ‍ॅल्युमिनाचा वापर

अजैविक जैववैद्यकीय पदार्थ म्हणून, बायोसिरेमिक पदार्थांचे धातू आणि पॉलिमर पदार्थांच्या तुलनेत कोणतेही विषारी दुष्परिणाम होत नाहीत आणि जैविक ऊतींसह त्यांची जैविक सुसंगतता आणि गंज प्रतिकारशक्ती चांगली असते. लोकांकडून त्यांचे मूल्य वाढत्या प्रमाणात वाढले आहे. बायोसिरेमिक पदार्थांचे संशोधन आणि क्लिनिकल अनुप्रयोग अल्पकालीन बदल आणि भरण्यापासून ते कायमस्वरूपी आणि दृढ इम्प्लांटेशनपर्यंत आणि जैविक जड पदार्थांपासून जैविकदृष्ट्या सक्रिय पदार्थ आणि मल्टीफेज कंपोझिट पदार्थांपर्यंत विकसित झाले आहेत.

अलिकडच्या वर्षांत, सच्छिद्रअ‍ॅल्युमिना सिरेमिक्सरासायनिक गंज प्रतिकार, पोशाख प्रतिकार, चांगली उच्च तापमान स्थिरता आणि थर्मोइलेक्ट्रिक गुणधर्मांमुळे कृत्रिम सांगाडा सांधे, कृत्रिम गुडघ्याचे सांधे, कृत्रिम फेमोरल हेड्स, इतर कृत्रिम हाडे, कृत्रिम दातांची मुळे, हाडांचे फिक्सेशन स्क्रू आणि कॉर्नियल दुरुस्ती करण्यासाठी त्यांचा वापर केला गेला आहे. सच्छिद्र अॅल्युमिना सिरेमिक्स तयार करताना छिद्रांचा आकार नियंत्रित करण्याची पद्धत म्हणजे वेगवेगळ्या कण आकारांचे अॅल्युमिना कण मिसळणे, फोम इंप्रेग्नेट करणे आणि कणांना स्प्रे ड्राय करणे. दिशात्मक नॅनो-स्केल मायक्रोपोरस चॅनेल-प्रकारचे छिद्र तयार करण्यासाठी अॅल्युमिनियम प्लेट्स देखील एनोडायझ केले जाऊ शकतात.