Тадқиқот оид ба истифодаи хокаи сиркония дар сайқал додани дақиқи баланд
Бо рушди босуръати соҳаҳои баландтехнологӣ, аз қабили электроника ва технологияҳои иттилоотӣ, истеҳсоли оптикӣ, нимноқилҳо ва сафолҳои пешрафта, ба сифати коркарди рӯи мавод талаботи баландтар гузошта мешаванд. Махсусан, дар коркарди ултра дақиқи ҷузъҳои калидӣ, аз қабили субстратҳои сапфир, шишаи оптикӣ ва табақҳои диски сахт, иҷрои маводи сайқалдиҳанда мустақиман самаранокии коркард ва сифати ниҳоии сатҳи рӯиро муайян мекунад.Хокаи сиркония (ZrO₂), як маводи ғайриорганикӣ-иҷрои баланд, тадриҷан дар соҳаи сайқалдиҳии дақиқи баланд бо сабаби сахтии аъло, устувории гармӣ, муқовимат ба фарсудашавӣ ва хосиятҳои сайқалдиҳандаи худ пайдо шуда, намояндаи насли ояндаи маводи сайқалдиҳанда пас аз оксиди церий ва оксиди алюминий мегардад.
I. Хусусиятҳои моддииХокаи Zirconia
Циркония як хокаи сафед бо нуқтаи обшавии баланд (тақрибан 2700 ° C) ва сохторҳои гуногуни булӯр, аз ҷумла фазаҳои моноклиникӣ, тетрагоналӣ ва кубӣ мебошад. Хокаи сирконии устуворшуда ё қисман устуворшударо тавассути илова кардани миқдори мувофиқи стабилизаторҳо (ба монанди оксиди иттрий ва оксиди калсий) ба даст овардан мумкин аст, ки ба он имкон медиҳад, ки ҳатто дар ҳарорати баланд устувории фаза ва хосиятҳои механикиро нигоҳ дорад.
Хокаи цирконияАфзалиятҳои барҷастаи он пеш аз ҳама дар ҷанбаҳои зерин инъикос меёбанд:
Сахтии баланд ва қобилияти сайқалдиҳии аъло: Бо сахтии Mohs аз 8,5 ё бештар аз он, он барои сайқал додани ниҳоии маводҳои гуногуни сахтгир мувофиқ аст.
Устувории кимиёвии қавӣ: Он дар муҳити кислотаӣ ё каме сілтӣ устувор боқӣ мемонад ва ба реаксияҳои кимиёвӣ ҳассос нест.
Парокандагии аъло: Нано- ё субмикрон-андозаи тағирёфтахокаи циркониятаваққуф ва ҷараёнпазирии аъло нишон дода, ба сайқал додани яксон мусоидат мекунад.
Кобилияти пасти гармидиҳӣ ва осеби фриксияи кам: Гармии ҳангоми сайқал додан ҳадди ақалл буда, фишори гармӣ ва хатари микрокракҳоро дар сатҳи коркардшуда самаранок коҳиш медиҳад.
II. Истифодаи маъмулии хокаи сиркония дар сайқал додани дақиқ
1. Полидани субстрат сапфир
Кристаллҳои сапфир аз сабаби сахтии баланд ва хосиятҳои аълои оптикии худ дар чипҳои LED, линзаҳои соат ва дастгоҳҳои оптоэлектронӣ васеъ истифода мешаванд. Хокаи циркония бо сахтии шабеҳ ва сатҳи пасти зарараш як маводи беҳтарин барои сайқал додани механикии химиявӣ (CMP) аз сапфир мебошад. Дар муқоиса бо анъанавӣхокаи оксиди алюминий, zirconia ҳамворӣ ва ороиши оинаро ба таври назаррас беҳтар мекунад ва ҳангоми нигоҳ доштани суръати тозакунии мавод, кам кардани харошидан ва микрокрекҳо.
2. Пардохти шишаи оптикӣ
Ҳангоми коркарди ҷузъҳои оптикӣ, аз қабили линзаҳои дақиқи баланд, призмаҳо ва чеҳраҳои охири нахи оптикӣ, маводи сайқалдиҳӣ бояд ба талаботи бениҳоят баланди тозагӣ ва тозагӣ ҷавобгӯ бошанд. Истифодаи тозагии баландхокаи оксиди цирконийбо андозаи назоратшавандаи заррачаҳои 0,3-0,8 мкм ҳамчун агенти ниҳоии сайқалдиҳанда ба ноҳамвории сатҳи хеле паст (Ra ≤ 1 нм) ноил мешавад, ки ба талаботи қатъии "ноқур"-и дастгоҳҳои оптикӣ ҷавобгӯ аст.
3. Хард Drive табақ ва коркарди вафли кремний
Бо афзоиши пайвастаи зичии нигоҳдории маълумот, талабот ба ҳамвории сатҳи табақҳои диски сахт торафт сахттар мешавад.Хокаи циркония, ки дар марҳилаи тозакунии хуби сатҳи табақҳои диски сахт истифода мешавад, камбудиҳои коркардро самаранок назорат мекунад, самаранокии навиштани диск ва мӯҳлати хидматро беҳтар мекунад. Ғайр аз он, ҳангоми сайқал додани ултра дақиқи вафли кремний, оксиди цирконий мутобиқати аълои рӯизаминӣ ва хосиятҳои ками талафотро нишон медиҳад, ки онро алтернативаи афзоянда ба серия месозад.
Ⅲ. Таъсири андозаи зарраҳо ва назорати дисперсия ба натиҷаҳои сайқалдиҳӣ
Фаъолияти сайқал додани хокаи оксиди цирконий на танҳо ба сахтии ҷисмонӣ ва сохтори кристаллии он зич алоқаманд аст, балки инчунин аз тақсимоти андозаи зарраҳо ва парокандагии он ба таври назаррас таъсир мерасонад.
Назорати андозаи зарраҳо: Андозаҳои аз ҳад зиёди зарраҳо метавонанд ба осонӣ харошиданҳои рӯизаминиро ба вуҷуд оранд, дар ҳоле ки хеле хурд метавонад суръати тозакунии маводро коҳиш диҳад. Аз ин рӯ, аксар вақт барои қонеъ кардани талаботҳои коркарди гуногун микропокаҳо ё нанопокаҳо бо диапазони D50 аз 0,2 то 1,0 мкм истифода мешаванд.
Иҷрои дисперсия: Парокандагии хуб агломератсияи зарраҳоро пешгирӣ мекунад, устувории маҳлули сайқалдиҳандаро таъмин мекунад ва самаранокии коркардро беҳтар мекунад. Баъзе хокаҳои баландсифати циркония, пас аз тағир додани сатҳи рӯизаминӣ, дар маҳлулҳои обӣ ё заиф кислотаҳо хосиятҳои аълои таваққуфро нишон медиҳанд ва кори мӯътадилро дар тӯли даҳҳо соат нигоҳ медоранд.
IV. Тамоюлҳои рушд ва дурнамои оянда
Бо пешрафти пайвастаи технологияи нанофабрика,хокаи цирконияба тозагии баланд, тақсимоти андозаи зарраҳо ва паҳншавии мукаммал такмил дода мешаванд. Дар оянда ба соҳаҳои зерин таваҷҷӯҳ зоҳир мекунанд:
1. Истеҳсоли оммавӣ ва оптимизатсияи арзиши нано-миқёсХокаҳои Zirconia
Бартараф кардани арзиши гарон ва процесси мураккаби тайёр кардани хока-хои тозаи баланд калиди васеътар истифода бурдани онхо мебошад.
2. Коркарди масолехи компози-ционй
Якҷоя кардани сиркония бо маводҳо ба монанди гилхок ва кремний суръати тозакунӣ ва қобилияти назорати рӯизаминиро беҳтар мекунад.
3. Системаи моеъи сайқал додани сабз ва аз ҷиҳати экологӣ тоза
Барои беҳтар кардани муҳити зист муҳити зист ва иловаҳои паҳншавандаи заҳролуд, биологӣ вайроншаванда таҳия кунед.
V. Хулоса
Хокаи оксиди цирконий, бо хосиятхои аълои моддии худ дар сайкал додани дакики баланд роли торафт калон мебозад. Бо пешрафти пайваста дар технологияи истеҳсолӣ ва афзоиши талаботи саноат, татбиқихокаи оксиди цирконийвасеътар пахн мешавад ва дар назар дошта шудааст, ки он барои насли ояндаи материалхои сермахсули сайкалдихй такьягохи асосй гардад. Барои ширкатҳои дахлдор, ҳамқадам бо тамоюлҳои такмилдиҳии моддӣ ва тавсеаи барномаҳои баландсифат дар соҳаи сайқалдиҳӣ роҳи калидии ноил шудан ба фарқияти маҳсулот ва роҳбарии технологӣ хоҳад буд.