Keramik fungsional: bahan utama dalam bidang ilmu pengetahuan dan teknologi modern yang maju

Keramik fungsional telah mengalami serangkaian proses seperti keramik dielektrik, keramik feroelektrik piezoelektrik, keramik semikonduktor, keramik superkonduktor suhu tinggi, dll. Saat ini, banyak digunakan dalam teknologi mikroelektronik, teknologi elektronik, teknologi laser, teknologi otomasi, teknologi optoelektronik, komunikasi, perlindungan lingkungan, energi dan biomedis serta bidang lainnya, dan telah menjadi bahan fungsional penting untuk mendorong perkembangan ilmu pengetahuan dan teknologi di Tiongkok. Saat ini, keramik fungsional berkembang lebih jauh ke arah kecerdasan, miniaturisasi, senyawa, multi fungsi dan integrasi bahan, desain dan proses.

Bahan dielektrik (termasuk keramik dielektrik) bersifat transparan

Miniaturisasi, low loss, compound, multi-fungsional dan cerdas akan menjadi tren perkembangan material keramik fungsional baru di masa depan. Karena tren perkembangan produk elektronik yang ringan, tipis dan kecil, hal ini mengharuskan material dan kerugian harus semakin kecil, ketika ukuran material mencapai tingkat nanometer, efek permukaan dan kuantum akan diperkuat secara signifikan, sehingga menghasilkan cahaya unik, panas, listrik dan karakteristik lainnya, sehingga material tersebut menghasilkan beberapa fungsi baru. Dengan perkembangan ilmu pengetahuan dan teknologi, fungsi material menjadi semakin menuntut, dan satu material seringkali sulit dipenuhi, dan material fungsional yang komprehensif dapat dikembangkan melalui doping ion, komposit material, dan cara lainnya. Material cerdas merupakan tahap perkembangan keramik fungsional yang lebih tinggi, yang merupakan akibat tak terelakkan dari kebutuhan masyarakat manusia dan perkembangan ilmu pengetahuan dan teknologi modern.

Keramik dielektrik

Keramik dielektrik mengacu pada bahan keramik dengan resistivitas lebih besar dari 108Ω˙ m, yang dapat menahan medan listrik kuat tanpa terpecah. Ketika digunakan dalam medan elektrostatis atau medan listrik bolak-balik, kinerjanya biasanya dievaluasi berdasarkan beberapa parameter seperti resistivitas volume, konstanta dielektrik, dan rugi-rugi dielektrik. Menurut parameter yang berbeda, dapat dibagi menjadi dua kategori, seperti keramik isolasi listrik dan keramik dielektrik kapasitor.

Keramik piezoelektrik:banyak digunakan dalam sensor

Bahan apa pun yang tidak memiliki pusat simetri mempunyai efek piezoelektrik. Beberapa bahan dielektrik terpolarisasi melalui aksi mekanis murni, dan menyebabkan simbol muatan terikat yang berlawanan pada permukaan kedua ujung medium, efek ini disebut efek piezoelektrik, dan keramik dengan efek piezoelektrik disebut keramik piezoelektrik .

Pada tahun 1943, BaCO3 ditemukan memiliki efek piezoelektrik, dan pada tahun 1947 dibuat menjadi suatu alat yang memiliki arti sangat penting bagi pengembangan bahan piezoelektrik. Pada awal 1950-an, seri timbal zirkonat titanat ditemukan, dan kinerjanya jauh lebih baik daripada barium titanat. Pada tahun 1960-an, keramik piezoelektrik niobate dikembangkan, dan keramik piezoelektrik transparan timbal lantanum zirkonat titanat dikembangkan pada tahun 1970-an, yang selanjutnya memperluas varietas dan rangkaian keramik piezoelektrik, dan yang paling banyak digunakan adalah seri PT dan PZT2. Piezoceramic merupakan material fungsional yang sangat penting, yang dipelajari dan dikembangkan oleh banyak negara di dunia, dan penerapannya telah menyebar ke berbagai sudut kehidupan sehari-hari dan produksi.

Dalam beberapa tahun terakhir, dengan perkembangan teknologi baru seperti ruang angkasa, elektronik, komputer, laser, mikroakustik, dan energi, persyaratan kinerja yang lebih tinggi telah diajukan untuk semua jenis perangkat material. Keramik piezoelektrik, sebagai bahan fungsional baru, banyak digunakan dalam kehidupan sehari-hari sebagai komponen piezoelektrik pada sensor, penyala gas, alarm, peralatan suara, pembersih ultrasonik, diagnosis medis, dan perangkat komunikasi.

Aplikasi pentingnya secara kasar dibagi menjadi dua kategori: vibrator piezoelektrik dan transduser piezoelektrik. Yang pertama terutama menggunakan karakteristik resonansi dari osilator itu sendiri, yang memerlukan sifat piezoelektrik, dielektrik, elastis dan lainnya yang stabil, dan faktor kualitas mekanik yang tinggi. Yang terakhir ini terutama untuk mengubah satu bentuk energi menjadi bentuk energi lain, dan bahan keramik piezoelektrik yang digunakan saat ini sebagian besar adalah keramik piezoelektrik berbahan dasar timbal seperti Pb (Ti,Zr) O (3 PZT), PbTiO3-PbTiO3-ABO3 (ABO3 adalah feroelektrik perovskit komposit).

Keramik sensitif

Keramik sensitif mengacu pada keramik yang sifatnya berubah seiring dengan perubahan kondisi eksternal (suhu, tegangan, kelembaban, atmosfer). Apabila suatu kondisi luar tertentu seperti suhu, tekanan, kelembaban, atmosfer, medan listrik, cahaya dan sinar berubah maka dapat menyebabkan perubahan sifat fisik material, sehingga sinyal yang berguna dapat diperoleh secara akurat dan cepat dari hal tersebut. elemen.

Keramik optik

Yang disebut keramik transparan adalah keramik yang mampu menembus cahaya. Keramik biasanya bersifat buram, hal ini dikarenakan bahan keramik mengandung mikropori dan cacat lain pada refraksi dan hamburan serat optik, sehingga cahaya sulit melewati badan keramik. Pada tahun 1959, General Electric Company pertama kali mengusulkan agar beberapa keramik memiliki transmisi cahaya, dan kemudian pada tahun 1962, RL Cole menyiapkan keramik Al2O3 tembus pandang untuk pertama kalinya untuk memastikan hal ini, dan juga membuka area aplikasi baru untuk bahan keramik.

Biokeramik

Biokeramik mengacu pada golongan bahan keramik yang digunakan untuk fungsi biologis atau fisiologis tertentu, yaitu bahan keramik yang langsung digunakan dalam tubuh manusia atau berhubungan dengan tubuh manusia untuk keperluan biologis, medis, biokimia, dll. Biokeramik tidak hanya memiliki ciri-ciri tahan karat. baja, plastik, dll., tetapi juga memiliki hidrofilisitas, dan dapat menunjukkan afinitas yang baik dengan jaringan biologis seperti sel, yang merupakan bidang baru dalam pengembangan industri material, dan menjadi perhatian negara-negara di seluruh dunia.

Fountyl Technologies PTE Ltd, berfokus pada industri manufaktur semikonduktor, produk utama meliputi: Pin chuck, chuck keramik berpori, efektor ujung keramik, balok persegi keramik, spindel keramik, selamat datang untuk menghubungi dan negosiasi!