MENU
Lajme

Lajme

home>Lajme

Progresi dhe sfidat e fundit të qeramikës transparente AlON

2023-05-10

Qeramika dhe përbërjet e tyre janë hetuar gjerësisht për aplikime të ndryshme për shkak të vetive të tyre unike kimike dhe fizike [1-7]. Midis tyre, qeramika transparente ka një aplikim të gjerë në fushën e biznesit dhe industritë ushtarake për shkak të vetive të tyre të jashtëzakonshme optike, fizike dhe mekanike [8−10]. Ndër qeramika transparente, qeramika transparente e oksinitrit të aluminit (AlON) është konsideruar si një nga qeramika më e rëndësishme në kupola, dritare me rreze infra të kuqe dhe të dukshme, dhe armaturë transparente, etj [11−13]. Krahasuar me safirin me një kristal, i cili njihet si qeramika transparente më e fortë, qeramika polikristaline AlON ka karakteristika të ngjashme në forcën, fortësinë dhe vetitë optike, por ofron më shumë fleksibilitet në madhësi dhe formë [14,15]. Prandaj, qeramika AlON ka tërhequr një hetim në rritje. γ-AlON është një tretësirë ​​e ngurtë e Al16,17O18 dhe AlN [19,20]. Janë eksploruar shumë metoda për të përgatitur pluhurin AlON ose qeramikë AlON, të tilla si reagimi në gjendje të ngurtë [21], metoda e karbonizimit për Al22,23O24 [6.2], depozitimi kimik i avullit [25], metoda sol−gel [26], dhe sinteza e djegies së tretësirës [3.99]. Hendeku i brezit të AlON u mat në 200.9 eV [1]. TU et al [14] përdorën një teori funksionale të densitetit të parimeve të para (DFT) për të studiuar preferencën në vend të vendit të lirë të Al dhe Natoms në γ-AlON. Hendeku i brezit dhe modeli strukturor i modulit pjesa më e madhe e γ-AlON, pasi struktura lokale e AlXNUMXOXNUMXNXNUMX u llogarit të jetë XNUMX eV e atomeve N dhe vakancat e Al në γ-AlON nuk janë dhe XNUMX GPa, përkatësisht. Duke pasur parasysh një brez të gjerë të qartë. Vetitë e γ-AlON shfaqen në hendek së bashku me energjinë e ulët të fotonit dhe të lartë Tabelën XNUMX [XNUMX].

Stabiliteti termal, qeramika AlON është eksploruar si një matricë fosfori. Si një fosfor me foto-luminescencë të konvertimit (UCPL), AlON mund të dopohet me elementë të ndryshëm të tokës së rrallë, si Eu27+ [28], Yb29+ [30], Tm4+ [4] dhe Ce31+ [32]. Kohët e fundit, syzet e bazuara në AlON me kosto të ulët të kombinuara me shtresën 5-dimetil-amino-N-metil-90-stilbazoliumtosilat (DAST) [5] dhe një film të hollë VO31 në AlON transparent [6] u zbuluan se kishin aplikim i mundshëm në Windows inteligjente. ALON(4)−DAST(33)−ALON(34) tejkalon xhamat e dritareve komerciale të standardeve të industrisë me vërejtjet më të lira, të lehta dhe më të vështirat [35]. Për më tepër, Ti11,13,36,37AlXNUMXV u përgatit me sukses në qeramikën AlON përmes një metode të brumosjes së elementit aktiv dhe kompozita shfaqi veti mekanike të jashtëzakonshme [XNUMX]. Duhet të theksohet se aditivët e rinj të sinterimit të HXNUMXBOXNUMX [XNUMX] dhe elementëve të tokës (Sc, La, Pr, Sm, Gd, Dy, Er dhe Yb) [XNUMX] ishin të ndryshëm nga YXNUMXOXNUMX, LaXNUMXOXNUMX dhe MgO konvencionale. Megjithëse metodat e përmirësuara, aditivët e rinj të sinterizimit, dopingu i elementeve më komplekse të tokës dhe aplikimi i ri i eksploruar, etj, janë zhvilluar gjerësisht, ende mungon një përmbledhje sistematike, e synuar dhe e përditësuar [XNUMX]. Për më tepër, disa probleme të pazgjidhura dhe sfida të reja të qeramikës AlON pengojnë promovimin dhe aplikimin e tyre komercial. Prandaj, ky artikull merr rishikimin më të fundit dhe kritik të qeramikës transparente AlON për sa i përket metodave të përgatitjes, aditivëve të sinterimit, teknologjive të sinterimit, sfidave dhe perspektivave të zhvillimit.


FIG 1

  FIG 1

    

                  Tabela 1 Vetitë e γ-AlON [14]                          

Parametërvlerë
Dendësia/(g·cm−3)3.71
Parametri i rrjetës/Å7.947
Pika e shkrirjes/°C2140
Moduli i Young/GPa323.6
Moduli i prerjes/GPa130.4
Mikrofortësia/GPa19.5
Raporti Poisson, μ0.24
Forca në përkulje/MPa300.1 34.5 ±
Zgjerimi termik/°C−17.8 × 10−6
Përçueshmëri termike/(W·m−1 ·K−1)12.6
Indeksi i thyerjes (Λ=4.0 μm)/%1.66
Rezistenca ndaj thyerjes/(MPa·m1/2)2.0

AlON ka një strukturë spineli kub me një grup hapësinor prej Fd3m [38,39]. Siç tregohet në Fig. 1 [40], atomet N dhe O janë të vendosura në vendet 32e, dhe atomet Al janë të vendosura në vendet 16d dhe 8a. Bazuar në rezultatet eksperimentale dhe teorike

Në vitin 1964, diagrami i fazës së parë të binaritAlXNUMXOXNUMX−Përbërja AlN u botua nga LEJUS [43]. Më pas, MCCAULEY et al [44,45] raportuan një diagramë më të plotë të ekuilibrit fazor të përbërjes pseudo-binare Al1.013O105−AlN nën azotin që rrjedh në 2×44 Pa, siç tregohet në Fig. XNUMX [XNUMX]. Përveç përcaktimit eksperimental, llogaritjeve, modeli konstant i strukturës së anionit të AlON mund të përshkruhet me formulën e Al(64+x)/3V(8−x)/3O32−xNx, ku 2≤x≤5 [39−42]. Megjithatë, është e vështirë të konfirmohet arsyeja që disa studiues janë përpjekur të llogarisin rajonin e stabilitetit AlON dhe sistemin pseudo-binar Al36,46O49−AlN bazuar në të dhënat eksperimentale dhe të dhënat termodinamike të disponueshme të diagramit të ekuilibrit fazor [XNUMX-XNUMX] . Sidoqoftë, ndarja e fazave që ndodh në eksperimente nuk është ende në gjendje të modifikohet për shkak të informacionit më pak eksperimental. 

FIG 2

FIG 2

Dihet mirë se qeramika përmban kokrriza, kufij të kokrrizave dhe porozitet, etj (Fig. 3)[50,51]. Siç u përmend më parë, qeramika AlON posedon një strukturë grilë kubike izotropike, e cila është një nga arsyet kryesore që ato mund të jenë optikisht transparente. Ndër burimet e shpërndarjes së dritës, poroziteti është faktori më i rëndësishëm për të përcaktuar nëse qeramika mund të jetë transparente apo jo. Poroziteti minimizues duhet të jetë më i madh se 99.9% e densitetit teorik, dhe madhësia e poreve në kufijtë e kokrrizave duhet të jetë më e vogël se gjatësia e valës së dritës ose nuk duhet të ekzistojë. Kufijtë e kokrrave janë një prani e pashmangshme në qeramikë dhe kanë një ndikim të konsiderueshëm në transparencë. Pra, kufijtë e kokrrave me cilësi të lartë dhe kokrrizat me madhësi më të vogla dhe uniforme pritet të marrin qeramikë AlON me transparencë të lartë. Përdorimi i aditivëve të shkrirjes zakonisht mund të eliminojë poret e mbetura gjatë sinterimit, por do të krijojë qendra të reja shpërndarjeje të dritës në qeramikë, fazën dytësore dhe përfshirjet. Si dy burime të rëndësishme të shpërndarjes së dritës, poroziteti dhe kufijtë e kokrrizave duhet të reduktohen sa më shumë që të jetë e mundur. SHAHBAZI et al [51] përshkruan në detaje qeramikën transparente, parametrat efektivë të transparencës, teorinë Mie dhe teorinë Fraunhofer.

FIG 3

FIG 3 

Deri më sot, janë raportuar shumë metoda për përgatitjen e energjisë AlON ose qeramikës AlON, të tilla si reagimi në gjendje të ngurtë [18,52-55], metoda e karbonizimit nga Al19,56O61[21,62-22,63], depozitimi i avullit kimik [XNUMX ], dhe metoda sol−gel [XNUMX]. Shumica e studimeve u fokusuan në reaksionin në gjendje të ngurtë të AlXNUMXOXNUMX dhe AlN në një temperaturë të lartë dhe metodën e karbonizimit për reduktimin e AlXNUMXOXNUMX.

Metoda e gjendjes së ngurtë është një qasje e thjeshtë dhe konvencionale për përgatitjen e shumë komponimeve. Një nga avantazhet më të mëdha të reaksionit të gjendjes së ngurtë në një temperaturë të lartë është se lëndët e para mund të merren pa mundim. Reaksioni i Al5O9 dhe AlN për formimin e AlON mund të përshkruhet si 13,64AlN+XNUMXAlXNUMXOXNUMX→ AlXNUMXOXNUMXNXNUMX[XNUMX]. Fuqitë AlXNUMXOXNUMX dhe AlN shumë të pastërta janë të disponueshme në treg dhe mund të përdoren drejtpërdrejt për të fabrikuar fuqitë AlON apo edhe qeramika të tejdukshme AlON. Përgatitja me një hap të qeramikës AlON jo vetëm që mund të zvogëlojë ndjeshëm koston e sinterimit, por edhe të thjeshtojë procesin e sinterimit si dhe të arrijë lehtësisht prodhim në shkallë të gjerë. Megjithatë, pluhurat mund të grumbullohen ose të përzihen në mënyrë johomogjene, duke rezultuar në transparencë të dobët të qeramikës AlON. Ndërkohë, AlN ultrafine me pastërti të lartë është e shtrenjtë, gjë që rrit koston e prodhimit. Siç tregohet në Fig. 4(a), MCCAULEY dhe ORBIN [52] fillimisht përgatitën diskun AlON të tejdukshëm dhe paraqitën një diagram të rafinuar fazor të temperaturës së lartë të AlON përgjatë bashkimit pseudordinar të përbërjes AlXNUMXOXNUMX−AlN. Procesi i sinterizimit në fazë të lëngët u përdor për të prodhuar qeramikë transparente AlON nga PATEL et al [65]. α-Al27O30 në intervalin XNUMX-XNUMX mol.% fillimisht u përzie me AlN. Më pas, përzierja shtypet në pelet pas bluarjes me top. Peletat u sinterizuan në 1950-2025 °C për 10-60 min, dhe pjesët e materialeve mund të formojnë një fazë të lëngshme për të nxitur shkrirjen në këtë fazë. Më pas, temperatura e sistemit ra me 50-100 °C dhe u mbajt për 8-20 orë të tjera për të përmirësuar më tej densitetin dhe transparencën. CHEN et al [66] fillimisht sintetizuan një fazë të fuqisë së pastër AlON:Ce3+ në 1780 °C në azot, më pas qeramika plotësisht e dendur dhe transparente AlON:Ce3+ u arrit nga sinterizimi pa presion me ndihmën e fazës së lëngshme në 1900 °C për 20 orë. (Fig. 4 (a) dhe (b)). Përveç sintezës së drejtpërdrejtë të metodës së përdorur për përgatitjen e pluhurave AlON dhe më pas qeramikës së tejdukshme AlON nga një gjendje e ngurtë e përdorur për prodhimin e qeramikës AlON. Metoda kryesore, LI et al [67] që përdori pluhurat AlXNUMXOXNUMX dhe AlN Avantazhi i kësaj metode qëndron në koston e ulët të lëndëve të para për sintetizimin e shpejtë të lëndëve të para njëfazore dhe realizueshmërinë për fuqitë industriale AlON së pari nëpërmjet një gjendje të ngurtë. metodë. Pastaj, prodhimi. Sidoqoftë, kushtet e sinterizimit janë pluhurat e përgatitura AlON janë bluar në komplekse të imta dhe është e vështirë të kontrollohen saktësisht molet pluhurat AlON, siç tregohet në Fig. 4(d) dhe (e). Raporti i Al2OXNUMX me C, dhe AlON është lehtësisht transparent qeramika AlON është prodhuar duke u zbërthyer në AlXNUMXOXNUMX dhe AlN në NXNUMX pa presion, duke sinterizuar atmosferën e përftuar të imët AlON në një temperaturë të lartë. Të gjitha këto pluhura dhe transmetimi në linjë i AlON mund të rezultojnë në pluhura të papastër AlON. qeramika ishte deri në 84.3% (d100 mm × 1 mm) në JIN et al [68] fillimisht fabrikuan një Al3.7OXNUMX / XNUMX μm (Fig. 4 (f) dhe (g)).

FIG 4

FIG 4 

Përzierja e reduktimit karbotermik dhe nitridimit të nitridimit karbotermik, siç tregohet në Fig. 5 (a−c). Gjatë procesit, qasja e shtresës së karbonit (CRN) u përdor fillimisht për të prodhuar në sipërfaqen e grimcave Al1959O39, u zbulua se fuqimisht përbërësi i AlON nga YAMAGUCHI dhe vonoi bashkimin dhe rritjen e Al80O2000 YANAGIDA në 1950 [8]. CRN është pjesa më e madhe e grimcave. Së fundi, qeramika transparente AlON me transmetim maksimal në linjë mbi 5% në 69 nm mund të arrihet me metodën e nitridimit karbotermik me dy hapa në azot në 1.1 °C për 2.2 orë (Fig. 1.1(d)). SHAN et al [5] raportuan se pluhurat AlON bimodal (~ 82.1 μm dhe ~ 3600 μm) dhe një unimodal (~ 1820 μm) mund të përftoheshin duke përdorur një mulli me top të pluhurit AlON të përgatitur siç është përgatitur nëpërmjet metodës CRN ( Fig. 2.5(e) dhe (f)). Ata zbuluan se pluhuri AlON me shpërndarje bimodale të madhësisë së grimcave (PSD) posedon densitet të shpejtë gjatë procesit të sinterimit dhe qeramika e shkëlqyer transparente AlON me deri në 5% transmetim infra të kuqe në ~XNUMX nm u sinterizua pa presion në azot në XNUMX °C për XNUMX orë. (Fig. XNUMX(g))


FIG 5

FIG 5

Pluhurat e imta dhe të pastra γ-AlON u përgatitën me sukses nga YUAN et al [70] nëpërmjet një metode kombinimi (Fig. 6(a) dhe (b)). Ata përdorën më tej pluhurat γ-AlON për të prodhuar qeramikë AlON dhe studiuan efektin e lamelave binjake në forcën e tyre mekanike (Fig. 6(c−j)) [71]. Ata zbuluan se lamelat dhe kufijtë binjakë rriten me rritjen e madhësisë mesatare të kokrrizave në qeramikën AlON me përmasa të mëdha, e cila ofroi një qasje premtuese për të përmirësuar qeramikën transparente me kokrra të mëdha. 

Deri më tani, ka edhe metoda të tjera të eksploruara për të sintetizuar pluhurin ose qeramikën AlON. Për shembull, ASPAR et al [62] përgatitën përbërjen AlON duke përdorur amoniak, trimetil-alumin dhe oksid azoti nga një depozitim kimik i avullit (CVD) metodë. U zbulua se temperatura dhe presioni kanë një efekt të rëndësishëm në përbërjen e ekuilibrit duke modifikuar sasinë e CO prezent. IRENE et al [21] aplikuan gjithashtu metodën CVD për të prodhuar filma AlxOyNz në silikon. E rëndësishmja, faza mund të kontrollohet duke rregulluar raportin e gazit NH72/CO73 dhe temperaturën e përgatitjes KIM et al [74] zhvilluan një qasje të bazuar në sol-gel me temperaturë të ulët për të marrë një sistem Al-ON, megjithëse mund të jetë i vështirë për t'u trajtuar pararendësi nitrid i hidrazinës në këtë proces. Disa agjentë të tjerë nitridues u hulumtuan në hetimin e tyre të mëtejshëm. KIKKAWA et al [XNUMX] fabrikuan AlON nëpërmjet nitridimit të amoniakut të një pararendësi oksidi, i cili u prodhua duke peptizuar një xhel glicine me nitrat alumini. Për më tepër, një reaktor plazme është projektuar për të sintetizuar nanopluhurat AlON sipas ndërveprimit të pluhurit Al me amoniakun dhe ajrin në një plazmë termike të azotit [XNUMX] Përbërja fazore, kimike dhe e shpërndarjes së nanopluhurave të përgatitura janë të ndërlidhura me parametrat e procesit plazmatik dhe dizajni i reaktorit.

Për të marrë qeramikë AlON me transparencë të lartë, duhet të shtohen aditivët sinterues për të eliminuar poret e mbetura gjatë sinterimit, të cilat janë qendra e shpërndarjes së dritës. Në ditët e sotme, aditivë të ndryshëm sinterues për AlON, si Y67O69,75, La80O2, MgO, SiO69 dhe CaCO3, janë hetuar gjerësisht [82.1-3600-0.5]. Sipas llojeve të aditivëve të sinterimit, ne përmbledhëm rezultatet tipike të transparencës së qeramikës AlON me aditivë të ndryshëm sinterues, siç tregohet në Tabelën 7. Për shembull, SHAN et al [76] raportuan se transmetimi në linjë i qeramikës AlON (86 mm në trashësi) është 3.5% në një gjatësi vale prej 2000 nm me 0.15 wt.% Y0.55O2. SiO81 u përdor fillimisht si aditiv sinterues për qeramikën AlON (Fig. 0.12 (b)) [0.09]. Ata zbuluan se transmetimi në linjë i qeramikës AlON është deri në 80.3% (2 mm në trashësi) në 400 nm dhe nuk është i ndjeshëm ndaj përqendrimit të aditivëve me 7−68 wt.% SiO0.1. Disa studiues përdorën dy lloje të aditivëve sinterues për të prodhuar qeramikë AlON me transparencë të lartë. WANG et al [0.08] përdorën 0.025 wt.% Y81O1−1100 wt.% La81O7 si bashkë-aditiv për qeramikën AlON, duke marrë një transmetim prej 82% (1870 mm në trashësi) në 498 nm (Fig. 82(a) . Ata raportuan se Y10+ dhe La6+ kanë një efekt sinergjik në rritjen e kokrrave me Y1775+ që përmirëson lëvizshmërinë e kufirit të kokrrizave dhe promovon rritjen e kokrrave ndërsa La128+ pengoi rritjen e kokrrave. JIN et al [10] qeramika e sinterizuar AlON duke përdorur tre lloje të aditivëve sinterues pa presion, të përbërë nga 6 wt.% MgO, 4000 wt.% Y10O6 dhe XNUMX wt.% LaXNUMXOXNUMX, dhe arritën një transmetim prej XNUMX% në mm trashësia) në XNUMX nm. Kohët e fundit, YXNUMXOXNUMX−LaXNUMXOXNUMX− MnO si një aditiv i përbërë sinterues për të fabrikuar qeramikën transparente AlON u hetua nga WANG et al [XNUMX] (Fig. XNUMX (d)). Kufijtë e tretshmërisë së aditivëve të sinterimit në AlON u studiuan nga MILLER dhe KAPLAN [XNUMX] duke përdorur spektroskopinë shpërndarëse me gjatësi vale të montuar në një mikroskop elektronik skanues. Ata zbuluan se kufijtë e tretshmërisë së La, Y dhe Mg në AlON në XNUMX °C ishin përkatësisht (XNUMX±XNUMX)×XNUMX−XNUMX, (XNUMX±XNUMX)×XNUMX−XNUMX dhe >XNUMX×XNUMX−XNUMX. 


FIG 7

FIG 6

Përveç aditivëve konvencional të sinterimit të Y34O35, La8O0.1 dhe MgO, u hetuan gjithashtu aditivët e rinj sinterues të përbërjes treshe me bazë H80BO8 [34] dhe elementët e tokës [81]. Siç ilustrohet në Fig. 4(a) dhe (b), elementë të ndryshëm të tokës së rrallë (Sc, La, Pr, Sm, Gd, Dy, Er dhe Yb) u hulumtuan sistematikisht si një aditiv sinterues për qeramika transparente AlON, përkatësisht. U zbulua se qeramika AlON me 600 wt.% Pr-nitrat paraqiti transmetencën më të lartë prej ~ 0.12% me sinterim pa presion me dy hapa (Fig. XNUMX(c)), duke treguar se elementët e tokës së rrallë mund të jenë një sinterim alternativ premtues aditiv. Kohët e fundit, duke përdorur një YXNUMXOXNUMX−MgAlXNUMXOXNUMX−HXNUMXBOXNUMX si aditiv bashkësinterues, YANG et al [XNUMX] përftuan qeramikë AlON me një transmetencë prej XNUMX% (XNUMX mm në trashësi) në XNUMX nm me një hap të vetëm kur H₃ BO reaktive. përmbajtja ishte XNUMX wt.% (Fig. 8 (d)). 


FIG 8

FIG 7


      Tabela 2 Rezultatet e transparencës së qeramikës AlON me aditivë të ndryshëm sinterues

Lloji i aditivit për sinterimpërmbajtja YXNUMXOXNUMX/peshë%Përmbajtja LaXNUMXOXNUMX/peshë%Përmbajtja MgO/ wt.%Përmbajtja e SiOXNUMX/% peshëPërmbajtja e CaCOXNUMX/% peshëGjatësia e valës / nmTransmetimi/%Trashësia / mmRef.
1



0.15-0.55
2000863.5[76]




0.43700853[79]
0.5



370084.31[67]
0.5



360082.13[69]

0.02


110074.64.2[75]
20.120.09


40080.32[80]
0.4
0.25

200086.11[78]
0.05
0.2

2000841.5[77]
30.080.0250.1

1100811[68]


Para sinterimit, peletat jeshile të pluhurave AlON zakonisht formohen nga një proces i thatë, duke përfshirë një presim njëaksial nën presion dhe shtypje të ftohtë izostatike, ose nga një proces i lagësht, duke përfshirë derdhjen me xhel [8,63,83]. Shumë teknologji sinterimi janë eksploruar për të përgatitur qeramika AlON, të tilla si sinterimi pa presion [56,58,67,68,77,79], sinterimi me vakum [65], shtypja e nxehtë [84], sinterimi me mikrovalë [85,86], sinterimi i plazmës me shkëndijë [87−89] dhe shtypja e nxehtë izostatike [75,76,78,90,91]. Përparësitë dhe disavantazhet e metodave të zakonshme të përgatitjes së qeramikës AlON janë paraqitur në tabelën 3. Sinterimi pa presion është teknologjia më tradicionale e sinterimit dhe është me kosto efektive për prodhimin masiv të qeramikës AlON me madhësi dhe forma të ndryshme. Sidoqoftë, temperatura e lartë e sinterizimit, koha e gjatë e sinterimit dhe aditivët e sinterizimit zakonisht kërkohen për të marrë qeramika AlON me transparente të lartë. LI et al [67] raportuan një numër të madh qeramikash transparente AlON me përmasa d100 mm × 1 mm me sinterim pa presion në 1950 °C për 12 orë nën atmosferë rrjedhëse N2 në një furre grafiti. Transmetimi në linjë i qeramikës AlON (1 mm në trashësi) është 84.3% në gjatësi vale 3.7 μm me 0.5 wt.% Y92O65. Sinterimi me vakum është një teknologji efikase sinterimi për të eliminuar gazin nga qeramika [2]. PATEL et al [3] përdorën fuqi të pastërtisë së lartë Al2000O8 dhe AlN si lëndë të para për të prodhuar qeramikë të tejdukshme AlON në 32 °C për 1900 orë dhe 8 MPa presion nën presion të nxehtë, pas në 8 °C për më shumë se 84 h në vakum. Sinterimi me shtypje të nxehtë (HP) mund të përdoret për të aplikuar presion boshtor për të përshpejtuar lëvizjen e fuqive dhe për ta bërë peletin e gjelbër plotësisht të dendur në një temperaturë relativisht të ulët. Por sinterizimi HP nuk është i përshtatshëm për të përgatitur mostra të mëdha dhe komplekse, dhe prodhimi është me kosto të lartë, dhe papastërtitë dhe defektet mund të futen në mënyrë të pashmangshme. Një proces pas pjekjes nevojitet për të hequr ndotjen e karbonit [1900]. TAKEDA dhe HOSAKA [1] përftuan qeramikë transparente λ-AlON në 20 °C për XNUMX orë dhe XNUMX MPa presion nën presion të nxehtë. Sinterimi me mikrovalë ka efikasitet të lartë të energjisë, kursim të kostos, temperatura e ulët e sinterimit, reagimi i përforcuar dhe shpejtësia e sinterimit. Në procesin e mikrovalës, energjia e konvertuar e mikrovalës mund të nxehet brenda vëllimit të mostrës. CHENG et al [85] kundërshtuan që AlON i sinterizuar në 1800 °C për 1 orë gjatë procesit të mikrovalës ka një transmetim total prej 60%. Sinterimi i plazmës me shkëndijë (SPS), i quajtur edhe sinterizimi i rrymës elektrike me pulsim, mund të realizojë qeramikë të dendur transparente me kokrriza të imta për shkak të kohës së shkurtër të sinterimit dhe temperaturës së ulët me ndihmën e DC pulsuese nën presion. Pra, rritja e grurit mund të reduktohet. SHAN et al [87] prodhuan qeramikë AlON me transparencë të lartë nga SPS në temperaturë të ulët 1600 °C dhe shpejtësi të shpejtë të ngrohjes prej 50−250 °C/min nën presionin prej 60 MPa. Transmetimi maksimal i qeramikës AlON të përftuar (1.4 mm në trashësi) është 80.6%. 


FIG 8

FIG 8


Tabela 3 Përparësitë dhe disavantazhet e metodave të zakonshme të përgatitjes së qeramikës AlON

Metoda e përgatitjesAvantazhdëm
Sinterim pa presionProcesi i thjeshtë, i përshtatshëm për të përgatitur mostra të mëdha dhe komplekse, kërkesa të ulëta për pajisje dhe prodhim i lartëEfikasitet i ulët i energjisë dhe kohë e gjatë sinterimi
Sinterimi me vakumProcesi i thjeshtë, i përshtatshëm për të përgatitur mostra të mëdha dhe komplekse, kërkesa të ulëta për pajisje dhe prodhim i lartëEfikasitet i ulët i energjisë dhe kohë e gjatë sinterimi
Sinterimi i plazmës me shkëndijëEfikasitet i lartë i energjisë, temperaturë e ulët e sinterimit, kohë e shkurtër e sinterizimit dhe kursim i kostosJo i përshtatshëm për të përgatitur mostra të mëdha dhe komplekse, kërkesa të larta për pajisje dhe prodhim i ulët
Sinterimi me mikrovalëEfikasitet i lartë i energjisë, temperaturë e ulët e sinterimit, kohë e shkurtër e sinterizimit dhe kursim i kostosJo i përshtatshëm për të përgatitur mostra të mëdha dhe komplekse, kërkesa të larta për pajisje dhe prodhim i ulët
Sinterimi me shtypje të nxehtëTransmetim i lartë, densitet i lartë dhe pore të ulëta të mbeturaJo i përshtatshëm për të përgatitur mostra të mëdha dhe komplekse, kërkesa të larta për pajisje, prodhim i ulët, proces kompleks dhe kosto e lartë
Presioni izostatik i nxehtëTransmetim i lartë, densitet i lartë dhe pore të ulëta të mbeturaJo i përshtatshëm për të përgatitur mostra të mëdha dhe komplekse, Kërkesa të larta për pajisje, prodhim i ulët, proces kompleks dhe kosto e lartë


 Presioni izostatik i nxehtë (HIP) është teknologjia më e fuqishme e sinterimit për të arritur densitetin maksimal dhe qeramikën transmetuese optike të nivelit të lartë duke reduktuar përfundimisht poret e mbetura në qeramikë [8,11,93,94]. Gjatë sinterimit në temperaturë të lartë, pajisja HIP mund të aplikohet nga presioni izostatik i gazit. Figura 9 tregon diagramin skematik të modelit të mikrostrukturës për eliminimin e poreve nga HIP [8,95]. Normalisht, është shumë e vështirë të eliminohen poret e mbetura nga teknologjitë e tjera të sinterimit. Kërkohet një procedurë shtesë HIP për të eliminuar poret e mbetura dhe për të rritur densitetin dhe transmetimin shumë afër vlerës teorike. 


FIG 9

FIG 9


Kjo punë u mbështet nga Fondacioni i Shkencave Natyrore Provinciale Jiangxi, Kinë (Nr. 20192BAB216009), Projekti i Planifikimit të Shkencës dhe Teknologjisë të Provincës Hunan, Kinë (Nr. 2019WK2051) dhe Projekti i Shkencës dhe Teknologjisë i Changsha, Hunan, Kinë (Nr. kh2003023).






Lokacioni
ACME Xingsha Industrial Park, East Liangtang Rd. , Changsha City, Hunan
Numri telefonit
+ 86-151 7315 3690(Jessie Mobile)
E-Mail
jashtë@sinoacme.cn
Rreth nesh

E themeluar në vitin 1999, ACME (Advanced Corporation for Materials & Equipments) ndodhet në Parkun Industrial Xingsha, me një sipërfaqe prej 100,000 m2. ACME është një ndërmarrje e teknologjisë së lartë e specializuar në prodhimin e pajisjeve të ngrohjes industriale për materiale dhe energji të reja.Politikat e privatësisë | Termat dhe Kushtet

Na kontaktoni
Korporata e Avancuar për Materiale dhe Pajisje| Harta e faqes