Fonksiyonel seramikler: ileri modern bilim ve teknoloji alanındaki temel malzemeler

Fonksiyonel seramikler, dielektrik seramikler, piezoelektrik ferroelektrik seramikler, yarı iletken seramikler, yüksek sıcaklıkta süper iletken seramikler vb. gibi bir dizi işlemden geçmiştir. Şu anda mikroelektronik teknolojisi, elektronik teknolojisi, lazer teknolojisi, otomasyon teknolojisi, optoelektronik teknolojisi, vb. alanlarda yaygın olarak kullanılmaktadır. iletişim, çevre koruma, enerji ve biyotıp ve diğer alanlar ve Çin'de bilim ve teknolojinin gelişimini teşvik eden önemli bir fonksiyonel malzeme haline geldi. Şu anda, fonksiyonel seramikler zeka, minyatürleştirme, bileşik, çok işlevli ve malzemelerin, tasarımın ve sürecin entegrasyonu yönünde daha da gelişiyor.

Dielektrik malzemeler (dielektrik seramikler dahil) şeffaftır

Minyatürleştirme, düşük kayıp, bileşik, çok işlevli ve akıllı, gelecekte yeni işlevsel seramik malzemelerin gelişme eğilimi olacaktır. Elektronik ürünlerin hafif, ince ve küçük gelişme eğilimi nedeniyle bu, malzemelerin ve kayıpların giderek daha küçük olmasını gerektirir, malzemenin boyutu nanometre seviyesine ulaştığında yüzey ve kuantum etkileri önemli ölçüde güçlenecek ve sonuçta benzersiz ışık, ısı, elektrik ve diğer özellikler sayesinde malzeme bazı yeni işlevler üretir. Bilim ve teknolojinin gelişmesiyle birlikte malzemelerin işlevi giderek daha zorlu hale geliyor ve tek bir malzemenin karşılanması genellikle zorlaşıyor ve iyon katkılama, malzeme kompoziti ve diğer yollarla kapsamlı fonksiyonel malzemeler geliştirilebiliyor. Akıllı malzemeler, insan toplumunun ihtiyaçlarının ve modern bilim ve teknolojinin gelişmesinin kaçınılmaz sonucu olan fonksiyonel seramik gelişiminin bir üst aşamasıdır.

Dielektrik seramikler

Dielektrik seramikler, güçlü elektrik alanlarına bozulmadan dayanabilen, direnci 108Ω˙ m'den büyük olan seramik malzemeleri ifade eder. Elektrostatik alanda veya alternatif elektrik alanında kullanıldığında performansı genellikle hacim direnci, dielektrik sabiti ve dielektrik kaybı gibi bazı parametrelerle değerlendirilir. Farklı parametrelere göre elektrik yalıtım seramikleri ve kapasitör dielektrik seramikleri gibi iki kategoriye ayrılabilir.

Piezoelektrik seramikler:sensörlerde yaygın olarak kullanılır

Simetri merkezi olmayan herhangi bir malzeme az çok piezoelektrik etkiye sahiptir. Bazı dielektrik malzemeler saf mekanik etki yoluyla polarize olur ve ortamın iki ucunun yüzeyinde bağlı yükün zıt sembolüne yol açar, bu etkiye piezoelektrik etki, piezoelektrik etkiye sahip seramiğe ise piezoelektrik seramik adı verilir. .

1943 yılında BaCO3'ün piezoelektrik etkiye sahip olduğu bulunmuş ve 1947 yılında piezoelektrik malzemelerin geliştirilmesinde çok önemli bir öneme sahip olan bir cihaz haline getirilmiştir. 1950'lerin başında kurşun zirkonat titanat serisi keşfedildi ve performansı baryum titanattan çok daha iyiydi. 1960'larda niyobat piezoelektrik seramikler geliştirildi ve 1970'lerde kurşun lantan zirkonat titanat şeffaf piezoelektrik seramikler geliştirildi, bu da piezoelektrik seramik çeşitlerini ve serilerini daha da genişletti ve en yaygın kullanılanlar PT ve PZT2 serileridir. Piezoseramik, dünyada birçok ülke tarafından araştırılıp geliştirilen, uygulaması günlük yaşamın ve üretimin farklı köşelerine yayılan çok önemli fonksiyonel bir malzemedir.

Son yıllarda havacılık, elektronik, bilgisayar, lazer, mikroakustik ve enerji gibi yeni teknolojilerin gelişmesiyle birlikte her türlü malzeme cihazı için daha yüksek performans gereksinimleri ortaya konmuştur. Piezoelektrik seramikler, yeni bir fonksiyonel malzeme olarak günlük hayatta sensörler, gaz ateşleyiciler, alarm, ses ekipmanları, ultrasonik temizleme, tıbbi teşhis ve iletişim cihazlarında piezoelektrik bileşenler olarak yaygın şekilde kullanılmaktadır.

Önemli uygulamaları kabaca iki kategoriye ayrılır: piezoelektrik vibratörler ve piezoelektrik dönüştürücüler. İlki esas olarak osilatörün kendisinin rezonans özelliklerini kullanır; kararlı piezoelektrik, dielektrik, elastik ve diğer özellikler ile yüksek mekanik kalite faktörü gerektirir. İkincisi esas olarak bir enerji formunu başka bir enerji formuna dönüştürmektir ve şu anda kullanılan piezoelektrik seramik malzemeler çoğunlukla Pb (Ti,Zr) O (3 PZT), PbTiO3-PbTiO3-ABO3 (ABO3) gibi kurşun bazlı piezoelektrik seramiklerdir. kompozit bir perovskit ferroelektriktir).

Hassas seramikler

Hassas seramikler, dış koşullardaki (sıcaklık, voltaj, nem, atmosfer) değişikliklerle özellikleri değişen seramikleri ifade eder. Sıcaklık, basınç, nem, atmosfer, elektrik alanı, ışık ve ışınlar gibi belirli bir dış koşul değiştiğinde, malzemenin fiziksel özelliklerinin değişmesine neden olabilir, böylece bundan doğru ve hızlı bir şekilde yararlı bir sinyal elde edilebilir. eleman.

Optik seramikler

Şeffaf seramik olarak adlandırılan seramikler ışıktan geçebilen seramiklerdir. Seramik genellikle opaktır, bunun nedeni seramik malzemenin mikro gözenekler içermesi ve optik fiberin kırılması ve saçılmasında başka kusurlar içermesidir, böylece ışık seramik gövdeden zorlukla geçebilir. 1959 yılında General Electric Company ilk olarak bazı seramiklerin ışık geçirgenliğine sahip olduğunu öne sürmüş, daha sonra 1962 yılında RL Cole bunu doğrulamak için ilk kez yarı saydam Al2O3 seramikleri hazırlamış ve seramik malzemelere de yeni uygulama alanları açmıştır.

Biyoseramikler

Biyoseramikler, spesifik biyolojik veya fizyolojik işlevler için kullanılan bir seramik malzeme sınıfını, yani doğrudan insan vücudunda kullanılan veya biyolojik, tıbbi, biyokimyasal vb. amaçlarla insan vücuduyla ilgili olan seramik malzemeleri ifade eder. Biyoseramikler yalnızca paslanmaz özelliklere sahip değildir. çelik, plastik vb. ancak aynı zamanda hidrofilikliğe sahiptir ve malzeme endüstrisinin gelişmesinde yeni bir alan olan ve dünya çapındaki ülkeler tarafından dikkat edilen hücreler gibi biyolojik dokularla iyi bir yakınlık gösterebilir.

Fountyl Technologies PTE Ltd, yarı iletken imalat endüstrisine odaklanmaktadır; ana ürünler şunlardır: Pim aynası, gözenekli seramik ayna, seramik uç efektör, seramik kare kiriş, seramik mil, iletişim ve müzakereye hoş geldiniz！