Истифодаи α-алюминий дар навсафолии алюминий
Гарчанде ки навъҳои зиёди маводҳои нави сафолӣ мавҷуданд, онҳоро мувофиқи вазифаҳо ва истифодаашон ба се категория тақсим кардан мумкин аст: сафолии функсионалӣ (инчунин бо номи сафолии электронӣ маълум аст), сафолии сохторӣ (инчунин бо номи сафолии муҳандисӣ маълум аст) ва биокерамика. Вобаста ба ҷузъҳои гуногуни ашёи хоми истифодашуда, онҳоро метавон ба сафолии оксидӣ, сафолии нитридӣ, сафолии боридӣ, сафолии карбидӣ ва сафолии металлӣ тақсим кард. Дар байни онҳо сафолии алюминий хеле муҳим аст ва маводи хоми он хокаи α-глинозем бо хусусиятҳои гуногун мебошад.
α-алюминий аз сабаби мустаҳкамии баланд, сахтии баланд, муқовимат ба ҳарорати баланд, муқовимат ба фарсудашавӣ ва дигар хосиятҳои аълояш дар истеҳсоли маводҳои нави сафолӣ васеъ истифода мешавад. Он на танҳо ашёи хоми хока барои сафолҳои пешрафтаи алюминии аз қабили субстратҳои схемаҳои интегралӣ, сангҳои сунъӣ, асбобҳои буридан, устухонҳои сунъӣ ва ғайра мебошад, балки онро ҳамчун интиқолдиҳандаи фосфор, маводҳои пешрафтаи оташгиранда, маводҳои махсуси суфтакунӣ ва ғайра низ истифода бурдан мумкин аст. Бо рушди илм ва технологияи муосир, соҳаи истифодаи α-алюминий босуръат васеъ шуда, талаботи бозор низ афзоиш меёбад ва дурнамои он хеле васеъ аст.
Истифодаи α-алюминий дар керамикаи функсионалӣ
Керамикаи функсионалӣба сафолҳои пешрафта ишора мекунанд, ки хосиятҳои электрикӣ, магнитӣ, акустикӣ, оптикӣ, гармӣ ва дигар хосиятҳо ё таъсири пайвастшавии онҳоро барои ноил шудан ба вазифаи муайян истифода мебаранд. Онҳо дорои хосиятҳои сершумори электрикӣ, аз қабили изолятсия, диэлектрикӣ, пьезоэлектрикӣ, термоэлектрикӣ, нимноқил, гузаронандагии ион ва фавқуттабиӣ мебошанд, аз ин рӯ онҳо вазифаҳои зиёд ва татбиқи хеле васеъ доранд. Дар айни замон, асоситаринҳое, ки дар миқёси васеъ ба истифодаи амалӣ ворид шудаанд, инҳоянд: сафолҳои изолятсия барои субстратҳо ва бастабандии схемаҳои интегралӣ, сафолҳои изолятсионии шамъи шарораи автомобилӣ, сафолҳои диэлектрикии конденсатор, ки ба таври васеъ дар телевизорҳо ва сабткунакҳои видеоӣ истифода мешаванд, сафолҳои пьезоэлектрикӣ бо истифодаҳои гуногун ва сафолҳои ҳассос барои сенсорҳои гуногун. Ғайр аз ин, онҳо инчунин барои найчаҳои нурафкани лампаҳои натрийи фишори баланд истифода мешаванд.
1. Шамъи шарора барои сафолҳои изолятсионии сафол
Сафолии изолятсионии шамъи шарора айни замон ягона истифодаи васеътари сафол дар муҳаррикҳо мебошад. Азбаски алюминий дорои изолятсияи аълои барқӣ, қувваи баланди механикӣ, муқовимати фишори баланд ва муқовимати зарбаи гармӣ мебошад, шамъи изолятсионии шамъи алюминии алюминий дар ҷаҳон ба таври васеъ истифода мешавад. Талабот ба шамъи шарора микропораҳои оддии камнатрийӣ бо α-алюминии мебошанд, ки дар онҳо миқдори оксиди натрий ≤0.05% ва андозаи миёнаи зарраҳо 325 тор аст.
2. Субстратҳо ва маводҳои бастабандии схемаҳои интегралӣ
Сафолҳои истифодашуда ҳамчун маводҳои субстратӣ ва маводҳои бастабандӣ аз пластикҳо аз ҷиҳати зерин бартарӣ доранд: муқовимати баланди изолятсия, муқовимати баланди зангзании кимиёвӣ, мӯҳркунии баланд, пешгирии воридшавии намӣ, набудани реаксия ва набудани ифлосшавӣ ба кремнийи нимноқилии ултра-холис. Хусусиятҳои α-алюминий, ки барои субстратҳои схемаҳои интегралӣ ва маводҳои бастабандӣ заруранд, инҳоянд: коэффитсиенти васеъшавии гармӣ 7.0 × 10-6/℃, гузаронандагии гармӣ 20-30W/K·m (ҳарорати хонагӣ), доимии диэлектрикӣ 9-12 (IMHZ), талафоти диэлектрикӣ 3~10-4 (IMHZ), муқовимати ҳаҷм>1012-1014Ω·cm (ҳарорати хонагӣ).
Бо самаранокии баланд ва ҳамгироии баланди схемаҳои интегралӣ, барои субстратҳо ва маводҳои бастабандӣ талаботи сахттар пешниҳод карда мешаванд:
Бо афзоиши истеҳсоли гармии чип, гузариши гармии баландтар лозим аст.
Бо суръати баланди унсури ҳисоббарорӣ, доимии диэлектрикии паст лозим аст.
Коэффитсиенти васеъшавии гармӣ бояд ба кремний наздик бошад. Ин ба α-алюминий талаботи баландтарро мегузорад, яъне он ба самти покӣ ва нозукии баланд инкишоф меёбад.
3. Чароғи нурафкани натрий бо фишори баланд
Сафолҳои зебоки аз алюминийи ултранозуки тозагии баланд ҳамчун ашёи хом сохта шудаанд, хусусиятҳои муқовимат ба ҳарорати баланд, муқовимат ба зангзанӣ, изолятсияи хуб, мустаҳкамии баланд ва ғайраро доранд ва маводи аълои сафолии оптикӣ мебошанд. Поликристаллии шаффоф, ки аз алюминийи тозагии баланд бо миқдори ками оксиди магний, оксиди иридий ё иловаҳои оксиди иридий сохта шудааст ва бо роҳи пухтани атмосфера ва пухтани гарми фишорӣ сохта шудааст, метавонад ба зангзании буғи натрийи ҳарорати баланд тоб оварад ва метавонад ҳамчун чароғҳои нурафкани натрийи фишори баланд бо самаранокии баланди равшанӣ истифода шавад.
Истифодаи α-алюминий дар керамикаи сохторӣ
Ҳамчун маводи биотиббии ғайриорганикӣ, маводҳои биокерамикӣ дар муқоиса бо маводҳои металлӣ ва маводҳои полимерӣ таъсири манфии заҳролуд надоранд ва бо бофтаҳои биологӣ мутобиқати хуб ва муқовимат ба зангзанӣ доранд. Онҳо аз ҷониби одамон торафт бештар қадр карда мешаванд. Таҳқиқот ва татбиқи клиникии маводҳои биокерамикӣ аз ивазкунӣ ва пуркунии кӯтоҳмуддат то имплантатсияи доимӣ ва сахт ва аз маводҳои инертии биологӣ то маводҳои фаъоли биологӣ ва маводҳои композитии бисёрфазавӣ инкишоф ёфтаанд.
Дар солҳои охир, сӯрохдорсафолии алюминийбарои сохтани буғумҳои сунъии скелетӣ, буғумҳои сунъии зону, сарҳои сунъии фемурӣ, дигар устухонҳои сунъӣ, решаҳои дандонҳои сунъӣ, винтҳои фиксатсияи устухон ва таъмири чашмак аз сабаби муқовимат ба зангзании кимиёвӣ, муқовимат ба фарсудашавӣ, устувории хуби ҳарорати баланд ва хосиятҳои термоэлектрикӣ истифода шудаанд. Усули назорати андозаи сӯрохиҳо ҳангоми тайёр кардани сафолҳои гилхоки сӯрохидор омехта кардани зарраҳои гилхоки андозаҳои гуногуни зарраҳо, пур кардани кафк ва хушк кардани онҳо бо пошидани дорупошӣ мебошад. Пластинаҳои алюминийро инчунин метавон анод кард, то сӯрохиҳои микросӯрохии навъи канали нано-масштаби самтӣ ба вуҷуд орад.