سرامیک های کاربردی: مواد کلیدی در زمینه علم و فناوری پیشرفته مدرن

سرامیک های کاربردی مجموعه ای از فرآیندها مانند سرامیک های دی الکتریک، سرامیک های فروالکتریک پیزوالکتریک، سرامیک های نیمه هادی، سرامیک های ابررسانا با دمای بالا و غیره را تجربه کرده اند. در حال حاضر به طور گسترده ای در فناوری میکروالکترونیک، فناوری الکترونیک، فناوری لیزر، فناوری اتوماسیون، فناوری اپتوالکترونیک استفاده می شود. ارتباطات، حفاظت از محیط زیست، انرژی و زیست پزشکی و سایر زمینه ها، و به یک ماده کاربردی مهم برای ترویج توسعه علم و فناوری در چین تبدیل شده است. در حال حاضر، سرامیک های کاربردی در جهت هوشمندی، کوچک سازی، ترکیب، چند کاره و ادغام مواد، طراحی و فرآیند توسعه بیشتری می یابند.

مواد دی الکتریک (از جمله سرامیک دی الکتریک) شفاف هستند

کوچک سازی، کم تلفات، ترکیبی، چند منظوره و هوشمند، روند توسعه مواد سرامیکی کاربردی جدید در آینده خواهد بود. با توجه به روند توسعه سبک، نازک و کوچک محصولات الکترونیکی، این امر مستلزم آن است که مواد و تلفات باید کوچکتر و کوچکتر باشند، زمانی که اندازه مواد به سطح نانومتری برسد، اثرات سطحی و کوانتومی به میزان قابل توجهی تقویت می شود و در نتیجه نور، گرما، الکتریسیته و سایر ویژگی های منحصر به فرد، به طوری که مواد عملکردهای جدیدی ایجاد می کند. با توسعه علم و فناوری، عملکرد مواد بیشتر و بیشتر مورد نیاز می شود، و ملاقات یک ماده واحد اغلب دشوار است، و مواد کاربردی جامع را می توان از طریق دوپینگ یون، کامپوزیت مواد و وسایل دیگر توسعه داد. مواد هوشمند مرحله بالاتری از توسعه سرامیک های کاربردی هستند که نتیجه اجتناب ناپذیر نیازهای جامعه بشری و توسعه علم و فناوری مدرن است.

سرامیک دی الکتریک

سرامیک دی الکتریک به مواد سرامیکی با مقاومت بیشتر از 108Ω˙ متر اطلاق می شود که می تواند در برابر میدان های الکتریکی قوی بدون شکستگی مقاومت کند. هنگامی که در میدان الکترواستاتیک یا میدان الکتریکی متناوب استفاده می شود، عملکرد آن معمولاً با برخی پارامترها مانند مقاومت حجمی، ثابت دی الکتریک و تلفات دی الکتریک ارزیابی می شود. با توجه به پارامترهای مختلف می توان آن را به دو دسته سرامیک های عایق الکتریکی و سرامیک های دی الکتریک خازنی تقسیم کرد.

سرامیک پیزوالکتریک:به طور گسترده در سنسورها استفاده می شود

هر ماده ای که مرکز تقارن نداشته باشد اثر پیزوالکتریک کم و بیش دارد. برخی از مواد دی الکتریک از طریق عمل مکانیکی خالص قطبی می شوند و به نماد مخالف بار محدود در سطح دو سر محیط منجر می شوند که این اثر را اثر پیزوالکتریک و سرامیک با اثر پیزوالکتریک را سرامیک پیزوالکتریک می نامند. .

در سال 1943، BaCO3 دارای اثر پیزوالکتریک بود و در سال 1947، از آن به عنوان دستگاهی ساخته شد که اهمیت بسیار مهمی برای توسعه مواد پیزوالکتریک دارد. در اوایل دهه 1950 سری تیتانات زیرکونات سرب کشف شد و عملکرد آن بسیار بهتر از تیتانات باریم بود. در دهه 1960، سرامیک های پیزوالکتریک نیوبات توسعه یافتند و سرامیک های پیزوالکتریک شفاف زیرکونات تیتانات لانتانیم سرب در دهه 1970 توسعه یافتند که انواع و سری های سرامیک های پیزوالکتریک را بیشتر گسترش داد و پرمصرف ترین آنها سری PT و PZT2 هستند. پیزوسرامیک یک ماده کاربردی بسیار مهم است که توسط بسیاری از کشورهای جهان مورد مطالعه و توسعه قرار گرفته و کاربرد آن در زوایای مختلف زندگی و تولید روزمره گسترش یافته است.

در سال‌های اخیر، با توسعه فناوری‌های جدید مانند هوافضا، الکترونیک، کامپیوتر، لیزر، میکروآکوستیک و انرژی، الزامات عملکرد بالاتری برای انواع دستگاه‌های مواد مطرح شده است. سرامیک های پیزوالکتریک، به عنوان یک ماده کاربردی جدید، به طور گسترده در زندگی روزمره به عنوان اجزای پیزوالکتریک در سنسورها، جرقه زن گاز، زنگ هشدار، تجهیزات صوتی، تمیز کردن اولتراسونیک، تشخیص پزشکی و دستگاه های ارتباطی استفاده می شود.

کاربردهای مهم آن تقریباً به دو دسته تقسیم می شوند: لرزاننده های پیزوالکتریک و مبدل های پیزوالکتریک. اولی عمدتاً از ویژگی‌های رزونانسی خود اسیلاتور استفاده می‌کند که به خواص پیزوالکتریک، دی الکتریک، الاستیک و سایر خواص پایدار و ضریب کیفیت مکانیکی بالا نیاز دارد. مورد دوم عمدتاً برای تبدیل یک شکل از انرژی به شکل دیگری از انرژی است و مواد سرامیکی پیزوالکتریک که در حال حاضر استفاده می شود عمدتاً سرامیک های پیزوالکتریک مبتنی بر سرب مانند سرب (Ti,Zr) O (3 PZT) ، PbTiO3-PbTiO3-ABO3 (ABO3) هستند. یک فروالکتریک کامپوزیت پروسکایت است).

سرامیک های حساس

سرامیک های حساس به سرامیک هایی اطلاق می شود که خواص آنها با تغییر شرایط خارجی (دما، ولتاژ، رطوبت، جو) تغییر می کند. هنگامی که یک شرایط خارجی خاص مانند دما، فشار، رطوبت، جو، میدان الکتریکی، نور و پرتوها تغییر می کند، می تواند باعث تغییر در خواص فیزیکی ماده شود، به طوری که می توان سیگنال مفیدی را با دقت و به سرعت از آن به دست آورد. عنصر

سرامیک نوری

سرامیک های به اصطلاح شفاف، سرامیک هایی هستند که می توانند از نور عبور کنند. سرامیک معمولاً مات است، دلیل آن این است که مواد سرامیکی حاوی ریز منافذ و سایر عیوب در انکسار و پراکندگی فیبر نوری است، به طوری که نور به سختی می تواند از بدنه سرامیکی عبور کند. در سال 1959، شرکت جنرال الکتریک ابتدا پیشنهاد کرد که برخی از سرامیک ها دارای قابلیت عبور نور هستند و سپس در سال 1962، RL Cole برای اولین بار برای تأیید این موضوع، سرامیک های نیمه شفاف Al2O3 را تهیه کرد و همچنین زمینه های کاربردی جدیدی را برای مواد سرامیکی باز کرد.

بیوسرامیک

بیوسرامیک به دسته ای از مواد سرامیکی اطلاق می شود که برای عملکردهای بیولوژیکی یا فیزیولوژیکی خاص استفاده می شود، یعنی مواد سرامیکی که مستقیماً در بدن انسان استفاده می شود یا مربوط به بدن انسان برای بیولوژیکی، پزشکی، بیوشیمیایی و غیره است. بیوسرامیک ها نه تنها دارای ویژگی های ضد زنگ هستند. فولاد، پلاستیک و غیره، اما آب دوستی نیز دارند و می توانند با بافت های بیولوژیکی مانند سلول ها میل خوبی نشان دهند که زمینه جدیدی از توسعه صنعت مواد است و مورد توجه کشورهای جهان است.

Fountyl Technologies PTE Ltd، بر صنعت تولید نیمه هادی تمرکز دارد، محصولات اصلی عبارتند از: پین چاک، چاک سرامیکی متخلخل، افکتور انتهایی سرامیکی، پرتو مربع سرامیکی، دوک سرامیکی، خوش آمدید به تماس و مذاکره!