탄화규소 세라믹과 3D 프린팅 기술의 혁신적인 응용
반도체 장비용 세라믹 부품은 재료 순도, 치수 정확도, 기계적 특성, 열적 특성 및 전기적 특성 측면에서 높은 요구 사항을 가지고 있습니다. 탄화규소 세라믹은 시장에서 검증된 소재의 일종으로 반도체 장비 부품에 탁월한 성능을 발휘합니다. 세라믹 매니퓰레이터(강성, 내마모성), 크리스탈 보트(순도, 고온 기계적 특성), 콜드 플레이트(열전도성, 강성) 등에 널리 사용됩니다. ), 워크벤치(치수 정확도, 실행 안정성) 및 기타 구성 요소에는 중요한 응용 프로그램이 있습니다.
그러나 큰 크기, 복잡한 구조, 짧은 제조 주기, 높은 안정성 및 저렴한 비용에 대한 시장 요구에 직면하여 실리콘 카바이드 세라믹의 전통적인 제조 공정은 병목 현상에 직면했습니다. 적층 제조 기술을 사용하여 탄화 규소 세라믹 반도체 장비용 세라믹 부품 제조 기술의 획기적인 발전을 이루십시오.
3D 프린팅 반도체 장비 탄화규소 세라믹 부품은 다양한 크기, 모양 및 목적 요구 사항에 따라 3D 프린팅, 반응 소결 및 마감 처리를 통해 고순도, 고온 정성, 고열 전도성, 고온 저항, 마찰 및 내마모성을 얻습니다. 특성 반도체 장비의 세라믹 부품에 대한 다양한 응용 시나리오의 요구를 충족할 수 있는 우수한 제품입니다. 이 시리즈의 제품은 생산 주기가 짧고, 표준화되어 대량 생산되며, 반도체 산업에서 효율적이고 고품질의 생산에 더욱 적합한 차별화된 구조 설계를 구현할 수 있습니다.
3D 프린팅 기술을 통해 우리는 다양한 크기, 모양 및 기능 요구 사항에 따라 고순도, 고온 안정성, 높은 열 전도성, 고온 저항 및 탁월한 내마모성을 갖춘 탄화 규소 세라믹 부품을 설계 및 제조할 수 있습니다. 이러한 부품은 다양한 응용 분야의 요구를 충족할 뿐만 아니라 생산 주기가 짧고 표준화되어 대량 생산이 가능하며 차별화된 구조 설계를 실현할 수 있어 다양한 산업 분야의 효율적이고 고품질 생산 요구에 더욱 적합합니다.
또한, PEP(Powder Extrusion Printing) 기술을 기반으로 "3D 프린팅 + 분말야금"을 통해 복잡한 구조의 세라믹 및 금속 제품을 제조할 수 있습니다. 이러한 제품은 일관되고 우수한 성능을 제공하므로 생산주기와 생산 비용을 효과적으로 줄일 수 있습니다.
스페이스 미러는 PEP 프로세스를 기반으로 Sublimation 3D에서 제조한 대형, 경량, 통합 디자인에 가까운 그물 모양의 탄화규소 세라믹 복합 구조 부품입니다. 밀도는 99%까지 높을 수 있으며 기계적 특성은 안정적입니다. 원격탐사 위성 개발과 우주 인프라 구축을 효과적으로 추진해 비용을 대폭 절감하고 연구개발(R&D)과 생산주기를 단축할 수 있다. 상업용 항공우주 분야에서 가장 빠르게 성장하고 있는 원격탐사 위성 시장은 거대합니다.
실리콘 카바이드 세라믹 소재
과학기술의 발달, 특히 에너지 및 우주기술의 급속한 발전으로 열악한 작업환경에서 사용되기 위해서는 소재에 내열성, 내식성, 내마모성 등 우수한 특성이 요구되는 경우가 많습니다. 특수 세라믹 소재는 강한 내산화성, 우수한 내마모성, 높은 경도, 우수한 열안정성, 높은 고온 강도, 작은 열팽창계수, 높은 열전도율, 내열충격성 등의 우수한 특성으로 인해 최첨단 소재로 자리매김하고 있습니다. 그리고 화학적 부식. 보편적으로 가치가 있는 과학의 중요한 부분입니다.
탄화규소 세라믹은 지난 20년 동안 개발이 시작된 신소재입니다. 그러나 특히 우수한 고강도, 고경도, 내식성, 고온 저항성으로 인해 석유화학 및 야금 산업에서 빠르게 개발되어 사용되었습니다. 기계, 항공우주, 마이크로전자공학, 자동차, 철강 및 기타 분야에서 점점 더 다른 특수 세라믹이 따라올 수 없는 장점을 보여주고 있습니다.
현대 국방, 원자력 에너지 및 우주 기술, 자동차 산업 및 해양 공학의 급속한 발전으로 인해 로켓 연소실 라이닝, 항공기 터빈 엔진 블레이드, 원자로 구조 부품, 고성능 부품과 같은 재료에 대한 수요가 점점 더 높아지고 있습니다. 속도 공압 베어링 및 기계적 밀봉 부품. 다양한 새로운 고성능 구조재료의 개발이 필요합니다.
탄화규소(SiC) 세라믹은 높은 고온 강도, 강한 내산화성, 우수한 내마모성, 우수한 열 안정성, 작은 열팽창 계수, 높은 열 전도성, 높은 경도, 열충격 및 화학적 부식에 대한 저항성과 같은 우수한 특성을 가지고 있습니다. 따라서 다양한 분야에서 재능을 발휘했으며 사람들로부터 점점 더 높은 평가를 받고 있습니다.
예를 들어,
SiC 세라믹은 석유화학 산업의 다양한 내식성 용기 및 파이프에 널리 사용되어 왔습니다.
이는 기계 산업에서 다양한 베어링, 절삭 공구 및 기계적 밀봉 부품으로 성공적으로 사용되었습니다.
또한 이는 향후 가스 터빈, 로켓 노즐 및 엔진 부품 제조를 위한 항공우주 및 자동차 산업에서 가장 유망한 후보 재료로 간주됩니다.
탄화 규소 세라믹 재료는 높은 고온 강도, 강한 고온 내 산화성, 우수한 내마모성, 우수한 열 안정성, 작은 열팽창 계수, 높은 열 전도성, 높은 경도, 열충격 저항성 및 화학적 내식성과 같은 우수한 특성을 가지고 있습니다. 자동차, 기계 및 화학 산업, 환경 보호, 우주 기술, 정보 전자, 에너지 및 기타 분야에서 점점 더 널리 사용되고 있습니다. 많은 산업 분야에서 탁월한 성능을 발휘하는 대체할 수 없는 구조용 세라믹이 되었습니다.
SiC 세라믹의 주요 응용분야
(1)연마재 (2) 내화물 (3)탈산제 (4)군사적 측면 (5) 전기기사 및 전기기사 (6) 내마모성 및 고온 부품 (7) 신에너지 소재 제조에 탄화규소 세라믹 적용 (8) 포토리소그래피 기계에 사용되는 정밀 세라믹 부품에 선호되는 소재 (9) 탄화규소 세라믹의 여과 적용
건식 분류 장비의 7가지 범주와 작동 원리
공기분류시스템의 배치도
분류의 기능은 분쇄 과정의 진행과 최종 제품의 입자 크기를 제어하는 것입니다. 건식 분류는 가스(보통 공기)를 매체로 사용하여 수행되는 분류입니다. 물 부족, 건조한 지역, 공정에서 물의 존재가 허용되지 않는 경우에 사용됩니다. , 건식 등급 지정이 유일한 옵션입니다. 혹한 지역에서는 건식 정지 적용도 영향을 받지 않습니다. 건식 분류는 많은 양의 물을 절약하고 습식 분류 시 후속 탈수 문제를 제거합니다. 효과적인 에너지 절약형 분류 방법입니다.
일반적인 건식 분류 장비에는 이중 임펠러 공기 분류기, O-Sepa 와류 분류기, 사이클론 분리기, 터빈 분류기, 중력 침강 분류기, 관성 분류기 및 제트 분류기가 포함됩니다.
1. 이중 임펠러 공기 분류기
이중 임펠러 공기 분류기는 중력 침강 및 원심 침강 원리를 사용하여 분류하며 제품 입자 크기는 -40μm까지 미세할 수 있습니다.
2. O-Sepa형 와전류 분류기
기계의 주요 구조에는 확산판, 임펠러, 1차 공기 덕트, 2차 공기 덕트, 3차 공기 덕트, 가이드 블레이드 및 쉘 등이 포함됩니다.
3. 사이클론 분리기
사이클론 분리기는 전형적인 건식 원심 침강 및 분류 장비입니다. 본체는 상부 원통과 하부 원추형으로 구성됩니다. 원통 상부에는 중심축을 따라 중심축을 따라 심관이 삽입되어 있고, 원뿔대 하부에는 거친 제품 배출구가 있다. 공급 물질은 공기 흐름과 함께 외주 근처의 실린더 상부에서 접선 방향으로 유입되며 분류 챔버의 모양에 의해 제한되어 소용돌이 운동을 형성합니다. 재료 입자는 공기 흐름에서 방사형 원심 침강 운동을 생성합니다. 거친 입자는 더 빠른 속도로 원심적으로 침전되어 실린더 벽에 더 가까이 이동한 다음 실린더 벽을 따라 미끄러지면서 바닥에서 배출됩니다. 미세 입자는 원심 침강 속도가 느리고 축에 가깝게 부유한 다음 공기 흐름과 함께 코어 튜브에 들어가 위쪽으로 배출됩니다. 다양한 등급 요구 사항에 적응하고 더 높은 등급 성능을 얻기 위해 실제 응용 분야에는 개선된 제품이 많이 있습니다. 사이클론 분리기의 분류 입자 크기는 사양(실린더 직경)과 관련이 있습니다. 사양이 작을수록 분류 입자 크기가 더 미세해집니다.
4. 터빈 분류기
터빈분급기는 현재 가장 널리 사용되는 건식 초미세분급 장비 중 하나입니다. 원심침강분류의 원리를 활용한 것이다. 주요 작동 구성 요소는 방사상 간격을 형성하기 위해 많은 블레이드가 장착된 터빈(정지 휠)입니다.
5. 건식 중력 침강 분류 장비
주요 건식 중력침강 분류장치로는 수평류형, 수직류형, 사행류형 중력분급기 등이 있으며 모두 초미세 단계에 사용된다.
6. 건식 관성 분류 장비
주요 건식 관성 분류 장비에는 선형, 곡선, 루버 및 K형 관성 분류기가 포함되며, 절단점 입자 크기는 0.5~50μm입니다.
7. 제트 분류기
제트분급기는 제트기술과 관성원리, 코안다효과를 활용한 건식 초미세분급장비입니다. 제트 기술은 재료 공급에 사용되며, 이를 통해 공급 입자가 필요한 입구 속도를 얻을 수 있고 공기 흐름이 코안다 효과를 더 잘 생성할 수 있습니다. 코안다 효과는 유체(액체 또는 기체)와 유체가 흐르는 물체의 표면 사이에 표면 마찰이 있어 유체의 속도가 느려지는 현상입니다. 유체 역학의 베르누이 원리에 따르면 물체 표면의 곡률이 너무 크지 않으면 유속이 느려지면 유체가 물체 표면에 흡착됩니다.
카올린 점토의 다섯 가지 일반적인 변형 방법
카올린의 적용 과정에서 수정은 중요한 심층 가공 방법입니다. 카올린의 활성기(알루미늄알코올기, 실라놀 작용기 등 포함)를 기반으로 하며 기계적, 물리적, 화학적 방법을 통해 카올린의 공정 특성을 변화시킵니다. , 다양한 분야 및 산업 분야의 생산 응용 요구 사항을 충족합니다.
1. 열적 변형
열변형은 주로 고온 소성을 통해 카올린 표면에서 -OH의 일부 또는 전부를 제거함으로써 카올린의 표면 특성을 변화시키고 백색도를 높이고 절연성 및 열 안정성을 향상시킵니다. 코팅제, 고무, 플라스틱, 페인트 등에 충진제로 적용하면 해당 제품의 성능을 향상시킬 수 있습니다.
2. 산-염기 변형
산 변형이란 카올린의 소성 과정에서 상 변화 과정에서 Al의 화학적 환경이 달라서 Al이 산 반응성을 갖도록 만드는 것을 의미합니다. 알칼리 변형은 카올린의 소성 과정에서 상 변화 과정에서 Si의 화학적 환경이 다르다는 것을 의미합니다. 카올린의 SiO2는 고온에서 소성되어 활성화되므로 카올린의 활성화된 실리콘은 알칼리성 물질과 반응하여 개질 목적을 달성합니다.
산-염기 개질 후 카올린의 기공 크기가 증가하고 기공 분포가 더 집중되며 비표면적이 크게 증가합니다. 산염기 변성 카올린을 충진재로 사용하면 복합재료의 기밀 성능을 향상시킬 수 있습니다.
3. 표면개질
표면 개질이란 물리적 또는 화학적 흡착을 통해 카올린 입자 표면에 일부 유기 또는 무기 물질을 코팅하여 카올린을 개질하는 과정을 의미합니다. 현재 카올린의 가장 중요한 변형 방법입니다. 일반적으로 사용되는 표면개질제에는 주로 실란 커플링제, 실리콘(오일) 또는 실리콘 수지, 계면활성제 및 유기산이 포함됩니다.
실란 커플링제는 카올린 충전제에 가장 일반적으로 사용되며 효과적인 표면 개질제입니다. 치료 과정은 비교적 간단합니다. 일반적으로 표면 코팅 처리를 위해 카올린 분말과 준비된 실란 커플링제를 개량기에 첨가합니다. 프로세스는 연속적으로 또는 일괄적으로 수행될 수 있습니다.
표면 개질 후 카올린은 소수성과 친유성이 우수하고 폴리머 매트릭스에 더 잘 분산되며 응집 가능성이 적고 폴리머와의 상용성이 더 좋습니다. 표면 코팅된 카올린은 플라스틱 및 고무 복합재의 기계적 특성과 가스 차단 특성을 향상시키기 위해 플라스틱, 고무 및 기타 폴리머를 채우는 충전재로 사용됩니다.
4. 삽입 수정
카올린은 특수한 구조로 인해 층간 수소결합과 층내 강한 공유결합을 갖고 있으며, 층의 양면이 각각 규소-산소 사면체 원자층과 알루미늄-산소 팔면체 수산기층으로 되어 있어 1개의 층만 존재한다. 매우 극성인 경우는 거의 없습니다. DMSO, 포름아미드(FA), 아세트산칼륨, 히드라진 등과 같은 분자량이 작은 물질만 카올린 층에 삽입될 수 있습니다. 다른 유기 고분자는 카올린 층에 들어가려면 두 개 이상의 삽입이 필요합니다. 더욱이 후자는 전구체의 변위 또는 비말동반에 의해 카올린 층에 삽입되어야 합니다.
인터칼레이션 개질 기술은 나노스케일 카올린 제조에 널리 사용되는 카올린 표면 개질 기술입니다. 삽입 후 카올린 층 사이의 거리가 증가합니다. 삽입 및 박리 후에는 카올린 입자 크기가 더 작고 비표면적이 더 큽니다. 복합재료의 기밀성을 향상시키기 위해 1차 삽입 후 박리된 카올린을 충진재로 사용하는 것은 현재 복합재료의 기밀성을 향상시키는 중요한 방법이다.
5. 기계화학적 변형
기계화학적 변형법은 기계적 에너지를 화학에너지로 변환시키는 목적을 달성하기 위해 본질적으로 기계적 에너지를 이용해 입자와 표면개질제를 활성화시키는 방법이다. 이는 강한 기계적 교반, 충격, 분쇄 등을 통해 또는 외부 기계적 힘의 도움을 받아 달성할 수 있습니다. 분말 입자의 표면은 더 미세한 또는 기능성 분말 입자의 층으로 코팅됩니다. 기계적 화학적 변형 방법은 다른 기계와 변형 과정을 사용하므로 분말의 변형 효과도 다릅니다.
열 인터페이스 재료의 열전도율은 필러와 관련이 있습니다.
감열재는 전자 장비의 방열용으로 널리 사용될 뿐만 아니라 5G 통신, 신에너지 차량 등에서도 수요가 증가하고 있습니다. 또한 군사 장비 및 항공 우주 분야에서도 폭넓은 응용 가능성을 가지고 있습니다.
열 전도성 재료의 일종인 열 전도성은 당연히 열 인터페이스 재료의 가장 중요한 기술 지표입니다. 일반적으로 사용되는 열전달물질은 주로 충진형(Filled Type)으로 주로 고분자 매트릭스에 열전도도가 높은 충진재를 충진하여 제조된다.
일반적으로 폴리머 매트릭스의 고유 열전도율은 상대적으로 낮습니다(약 0.2W/(m·K)). 따라서 열전달 물질의 열전도율은 필러에 의해 결정되는 경우가 많습니다.
유형에 따라 열전도율이 다릅니다.
일반적으로 사용되는 열전도성 필러는 크게 금속 열전도성 필러, 탄소 소재 열전도성 필러, 무기 열전도성 필러로 나눌 수 있습니다.
금속은 열전도율이 좋고 열전도율이 높아 흔히 사용되는 열전도성 필러입니다. 일반적으로 사용되는 금속 열전도성 필러에는 주로 금분말, 은분말, 구리분말, 알루미늄분말, 아연분말, 니켈분말 및 저융점 합금이 포함됩니다.
탄소 재료는 일반적으로 금속 필러보다 훨씬 더 높은 열 전도성을 갖습니다. 첨가된 탄소 필러의 고유 열전도도는 탄소 기반 고분자 복합재의 열전도도를 결정하는 가장 중요한 매개변수 중 하나입니다. 일반적으로 사용되는 탄소재료로는 흑연, 탄소나노튜브, 그래핀, 팽창흑연, 탄소섬유, 카본블랙 등이 있습니다. 그 중 탄소나노튜브의 열전도도는 3100~3500W/(m·K)이고, 그래핀의 열전도도는 2000~5200W/(m·K)로 열관리 응용 분야에 유망한 후보로 꼽힌다.
세라믹 필러는 열전도율이 좋을 뿐만 아니라 전기전도율도 상대적으로 낮습니다. 현재 가장 널리 사용되는 필러입니다. 일반적으로 사용되는 세라믹 필러에는 주로 산화물과 질화물이 포함됩니다. 산화물에는 Al2O3, ZnO, MgO 등이 포함됩니다. 질화물에는 AlN, BN 등이 포함됩니다.
다양한 모양, 다양한 열전도율
열전도성 필러는 구형, 불규칙형, 섬유상, 박편형 등 다양한 형태로 제공됩니다. 0차원 소재에 비해 1차원 소재(예: 탄소나노튜브, 탄소섬유 등)와 2차원 소재(예: 그래핀, 육방정계 질화붕소, 플레이키 알루미나 등)의 초고종횡비가 가능합니다. 필러 사이에 형성된 더 큰 접촉 면적은 포논 전달을 위한 더 넓은 경로를 제공하고 인터페이스 접촉 열 저항을 감소시키며 시스템의 열 전도성 네트워크 구성에 도움이 됩니다. 그러나 구형 충진제는 높은 충진량에서도 점도의 급격한 증가를 일으키지 않기 때문에 업계에서 가장 널리 사용됩니다.
다양한 크기, 다양한 열전도율
열전도성 필러의 크기도 열전도성 복합재의 열전도율에 상당한 영향을 미칩니다.
필러가 단일 크기이고 충전량이 동일한 경우, 큰 입자 크기의 필러로 채워진 복합재의 열전도도는 작은 입자 크기의 필러로 채워진 복합재의 열전도율보다 높은 경향이 있습니다. 이는 큰 입자 사이의 계면 접촉이 적기 때문입니다. 인터페이스 열 저항이 낮습니다. 그러나 입자 크기가 너무 커서는 안 됩니다. 그렇지 않으면 필러가 긴밀한 패킹을 형성할 수 없어 열 전도 경로 형성에 도움이 되지 않습니다.
표면 개질 정도에 따라 열전도도가 다릅니다.
계면의 열저항 문제를 해결하기 위해서는 충진재의 표면 화학적 기능화 방법이 효과적인 방법으로 간주된다. 필러의 표면 화학적 기능화는 입자-수지 및 입자-입자 인터페이스를 상호 연결하여 계면 접착력을 향상시키고 계면 포논 산란을 최소화하는 공유 다리를 형성할 수 있습니다. 고분자 복합재료의 열전도도를 향상시키기 위해 질화붕소 나노튜브, 그래핀 등과 같은 다양한 필러에 표면 처리가 적용되었습니다.
순도가 다르고 열전도도가 다릅니다.
필러의 불순물은 열 인터페이스 재료의 전기적 특성에 영향을 미칠 뿐만 아니라 공정 성능에도 일정한 영향을 미칩니다.
결정 방향이 다른 사파이어 웨이퍼 적용의 차이
사파이어는 산화알루미늄의 단결정입니다. 그것은 삼각 결정 시스템과 육각형 구조를 가지고 있습니다. 그 결정 구조는 공유 결합으로 결합된 3개의 산소 원자와 2개의 알루미늄 원자로 구성됩니다. 매우 촘촘하게 배열되어 강한 결속사슬을 가지며 격자에너지가 높고 결정 내부에 불순물이나 결함이 거의 없어 전기절연성, 투명성, 열전도율, 강성이 우수하여 광학창으로 널리 사용된다. 및 고성능 기판 재료. 그러나 사파이어의 분자 구조는 복잡하고 이방성입니다. 다양한 결정 방향의 처리 및 사용은 해당 물리적 특성에 매우 다른 영향을 미치므로 용도도 다릅니다. 일반적으로 사파이어 기판은 C, R, A 및 M 평면 방향으로 사용할 수 있습니다.
C측 사파이어 적용
3세대 와이드 밴드갭 반도체인 질화갈륨(GaN) 소재는 넓은 직접 밴드갭, 강한 원자 결합, 높은 열전도도, 우수한 화학적 안정성(어떤 산에도 거의 부식되지 않음), 강한 내방사선성 등의 특성을 갖고 있습니다. , 광전자 공학, 고온 고전력 장치 및 고주파 마이크로파 장치의 응용 분야에서 광범위한 전망을 가지고 있습니다. 그러나 GaN의 높은 융점으로 인해 현재 대형 단결정 소재를 얻기가 어렵습니다. 따라서 일반적인 방법은 기판 재료에 대한 요구 사항이 더 높은 다른 기판에서 헤테로에피택셜 성장을 수행하는 것입니다.
A면 사파이어 적용
우수한 종합 특성, 특히 뛰어난 투과율로 인해 사파이어 단결정은 적외선 투과 효과를 향상시켜 이상적인 중적외선 창 재료가 되며 군용 광전자 장비에 널리 사용됩니다. 그 중 A측 사파이어는 극성면(C측)의 법선방향의 표면으로 무극성 표면이다. 일반적으로 a 방향으로 성장한 사파이어 결정의 품질은 c 방향으로 성장한 결정의 품질보다 좋습니다. 전위가 적고 모자이크 구조가 적으며 결정 구조가 더 완전하여 광 투과 성능이 더 좋습니다. 동시에, A 표면으로 인해 Al-O-Al-O의 원자 결합 방식으로 인해 a 방향 사파이어의 경도와 내마모성은 c 방향보다 훨씬 높습니다. 따라서 A 방향 웨이퍼는 주로 창 재료로 사용됩니다. 또한, A방향 사파이어는 유전율이 균일하고 절연성이 높아 하이브리드 마이크로 전자공학 기술에 활용이 가능하며, 초전도체 성장에도 활용될 수 있다.
R면/M면 사파이어 적용
R 평면은 사파이어의 비극성 평면입니다. 따라서 사파이어 장치의 R 평면 위치가 변경되면 기계적, 열적, 전기적 및 광학적 특성이 달라집니다. 일반적으로 R 평면 사파이어 기판은 주로 반도체, 마이크로파 및 마이크로 전자 집적 회로 응용 분야의 제조를 위한 실리콘의 헤테로에피택셜 증착에 선호됩니다. R형 기판 성장도 사용할 수 있습니다. 현재 스마트폰 및 태블릿 컴퓨터 시스템의 인기로 인해 R 표면 사파이어 기판은 스마트폰 및 태블릿 컴퓨터에 사용되는 기존 복합 SAW 장치를 대체하여 성능을 향상시킬 수 있는 장치 기판을 제공하고 있습니다.
또한, R-평면이나 M-평면을 사용하여 비극성/반극성 에피층을 성장시키는 경우 C-평면 사파이어 기판에 비해 편광장으로 인한 문제를 부분적으로 또는 심지어 완전히 개선할 수 있다. 발광 장치. 따라서 LED로 사용되는 기판 재료는 발광 효율을 향상시키는 데 도움이 될 수 있습니다. 그러나 가공이나 절단 시 m면을 절단면으로 선택하면 균열이 발생하기 쉽고 고품질의 표면을 준비하기가 어렵습니다.
분말 특성에 따라 적합한 제트밀을 선택하는 방법은 무엇입니까?
산업기술의 발달로 마이크로나노분말은 특수한 부피효과와 표면효과를 가지며, 광학적, 자기적, 음향적, 전기적, 기계적 특성이 일반적인 조건과 크게 다르며 많은 새로운 기능성 소재의 핵심으로 활용되고 있다. 기초원료를 바탕으로 이에 상응하는 마이크로나노분말 가공기술도 전례 없는 발전을 이루었습니다. 제트밀(제트밀)은 고속 기류를 사용하여 재료가 충격 부품과 충돌, 충격 및 전단되도록 합니다. 분포가 좁은 미세 입자를 생성할 수 있을 뿐만 아니라 입자 표면이 깨끗하고 매끄러우며 입자 모양이 규칙적이고 분산이 양호하며 활성이 높습니다. 마이크로 나노 분말을 사용하고 전체 분쇄 시스템은 폐쇄형 분쇄 모드를 채택하여 먼지 오염을 줄이고 동시에 분쇄된 물질의 오염 정도가 작습니다.
그러나 다양한 재료에 대해 작동 원리와 파쇄 효과가 다른 기류식 분쇄기의 종류가 많기 때문에 다양한 재료에 따라 적합한 기류식 분쇄기를 선택하는 것이 필요합니다. 현재 제트 밀의 다양한 구조 또는 작업 방법에 따라 일반적으로 충돌 유형, 평면 유형, 유동층 유형, 순환 튜브 유형 및 대상 유형 등으로 나눌 수 있습니다. 이를 기준으로 분류할 수도 있습니다. 재료의 특성에 따라. , 저온 극저온 기류 분쇄 및 불활성 가스 보호와 같은 방법을 채택하여 기류 분쇄기의 분쇄 효과를 더욱 최적화합니다.
충돌 기류 분쇄기
반대 제트밀은 반대 제트밀, 리버스 제트밀이라고도 합니다. 장비가 작동할 때 두 개의 가속된 재료와 고속의 공기 흐름이 수평 직선의 특정 지점에서 만나 충돌하여 분쇄 과정이 완료됩니다. 분쇄된 미세 입자는 분급 로터의 작용에 따라 기류와 함께 외부 분류기로 들어가고 기류를 통과합니다. 단단하게 분리되어 제품이 됩니다. 거친 입자는 분류 챔버의 가장자리에 남아 있으며 입자 크기 요구 사항을 충족하고 외부 분류기에 들어갈 때까지 추가 분쇄를 위해 분쇄 챔버로 돌아갑니다.
나선형 제트 분쇄기
수평 디스크 제트 밀이라고도 알려진 나선형 제트 밀은 업계에서 가장 초기이자 가장 널리 사용되는 제트 밀입니다. 기존 플랫 에어플로우 밀의 주요 구성 요소는 디스크 분쇄 챔버이며, 그 주위에는 여러 개의(6~24개) 고압 작동 유체 노즐, 벤츄리 튜브 공급기, 완제품 수집기 등이 특정 각도로 배열되어 있습니다. 분쇄될 물질은 가스에 의해 구동되는 벤투리관으로 들어갑니다. 벤투리관의 특수한 구조를 이용하여 물질을 초음속으로 가속시킨 후 분쇄실로 들어갑니다. 분쇄실에서 재료는 고속 소용돌이 흐름에 의해 원운동으로 움직입니다. 입자, 입자 및 기계의 내벽은 충격, 충돌, 서로 마찰되어 분쇄됩니다. 굵은 입자는 순환 및 분쇄를 위한 원심력으로 인해 분쇄실의 주변 벽을 향해 던져지고, 미세한 입자는 사이클론 분리기로 들어가 원심 기류의 작용으로 수집됩니다.
유동층 제트분쇄기
유동층 기류 밀은 현재 기류 분쇄기의 주요 모델입니다. 이는 주로 유동층에서 팽창하는 가스 제트 흐름과 역제트 원리를 결합합니다. 이는 화학 원료, 의약품, 화장품, 고급 세라믹, 자성 분말 및 기타 재료의 생산에 일반적으로 사용됩니다. . 장비가 작동 중일 때 여러 개의 역방향 노즐을 통해 공기가 분쇄 영역으로 분사되고 분쇄실의 고압 기류에 의해 분쇄 대상 물질이 가속되어 유동화 상태를 형성합니다. 그런 다음 가속된 재료는 각 노즐의 교차점에서 서로 충돌하고 마찰하여 분쇄됩니다. 분쇄된 미세 물질은 상향 기류에 의해 분류를 위해 초미세 분류기로 운반됩니다. 제품 요구 사항을 충족하는 미세한 재료는 사이클론 분리기에 의해 수집되고 거친 재료는 중력의 작용으로 파쇄 영역으로 다시 침전된 후 파쇄가 계속됩니다.
카올린 점토에 흔히 사용되는 표면개질제 5종
표면 개질 후 카올린 분말은 소수성을 띠고 표면 에너지를 감소시키며 폴리머 기본 재료와의 분산 및 상용성을 향상시켜 플라스틱 및 고무와 같은 폴리머 기본 복합 재료의 종합적인 성능을 향상시킬 수 있습니다.
현재 고령토의 주요 개질 방법은 표면 화학적 개질입니다. 일반적으로 사용되는 표면개질제에는 주로 실란 커플링제, 유기 실리콘(오일) 또는 실리콘 수지, 계면활성제 및 유기산이 포함됩니다.
1. 고령토 점토에 일반적으로 사용되는 표면 개질제
(1) 실란 커플링제
실란 커플링제는 카올린 충전제에 가장 일반적으로 사용되며 효과적인 표면 개질제입니다. 실란 커플링제의 R은 친유기성 그룹이기 때문에 소성 카올린은 표면 개질 후 고무 및 플라스틱과 같은 유기 매트릭스와 상용성이 있을 수 있습니다. . 변형된 카올린이 고무의 충전재로 사용될 때 R 그룹은 가황 과정에서 고무 거대분자와 반응하여 카올린 분자가 완전히 분산되어 고무 매트릭스 분자에 통합됩니다.
실란커플링제를 이용한 처리공정은 비교적 간단하다. 일반적으로 표면 코팅 처리를 위해 카올린 분말과 준비된 실란 커플링제를 개질 기계에 첨가합니다. 프로세스는 연속적으로 또는 일괄적으로 수행될 수 있습니다.
최종 처리 효과에 영향을 미치는 요인은 주로 카올린 분말의 입자 크기, 비표면적 및 표면 특성(표면 작용기 및 활성), 실란 커플링제의 종류, 복용량 및 사용량, 개질 장비의 성능 및 시간입니다. 및 표면 개질 처리 온도. 기다리다.
(2) 실리콘 오일
실란 커플링제 외에도 전선 및 케이블의 충전재로 사용되는 카올린(예: 폴리염화비닐)은 종종 1%-3% 실리콘 오일로 표면 개질됩니다. 개질 공정 및 장비는 실란 커플링제를 사용하는 것과 유사합니다.
실리콘 오일로 처리된 소성 카올린 분말은 전선 및 케이블의 충전재로 사용됩니다. 케이블의 기계적, 물리적 특성을 향상시킬 수 있을 뿐만 아니라 케이블의 전기 절연성과 소수성, 습하고 추운 환경에서의 전기 절연 특성을 향상시키거나 향상시킬 수 있습니다. 상당한 개선.
(3) 불포화유기산
옥살산, 세바스산, 디카르복실산 등과 같은 불포화 유기산을 사용하여 아민화 카올린 분말의 표면을 개질할 수도 있습니다. 이 변성 카올린은 나일론 66 등의 충전재로 사용할 수 있습니다.
(4) 양이온성 계면활성제
예를 들어, 옥타데실아민은 카올린 분말의 표면 개질에도 사용될 수 있습니다. 극성 그룹은 화학적 흡착과 물리적 흡착을 통해 카올린 입자 표면과 상호 작용합니다. 유기 아민으로 변형된 카올린의 표면 소수성이 향상됩니다.
(5) 무기표면개질제
이산화티탄, 탄산칼슘, 황산칼슘 등도 소성 카올린의 표면 개질에 사용할 수 있습니다. 개질 방법은 수용액에서의 표면 석출 반응입니다. 개질된 생성물을 세척, 여과 및 건조시킨 후, 표면에 이산화티타늄 코팅이 된 소성 카올린을 얻는다.
2. 카올린 표면개질제의 선택원리
표면 개질제의 유형, 복용량 및 사용 방법은 표면 개질 효과에 직접적인 영향을 미칩니다. 다양한 용도에는 다양한 유형과 표면 수정자의 공식이 필요합니다.
표면개질제 분자와 무기분체 표면의 상호작용이라는 관점에서만 본다면, 물론 둘 사이의 상호작용이 강할수록 좋습니다. 그러나 실제 운영에서는 수정된 제품의 비용과 비용도 종합적으로 고려해야 한다. 신청 목적 및 기타 요소.
예를 들어, 소성 카올린을 개질하여 케이블 절연 고무 및 플라스틱의 충전재로 사용하는 경우 표면 개질제의 유전 특성 및 체적 저항률을 고려해야 합니다.
개질 카올린이 고무 강화 충전재로 사용되는 경우 개질제를 선택할 때 개질제와 카올린 사이의 결합 강도뿐만 아니라 개질제 분자와 고무 고분자 사이의 결합 강도도 고려해야 합니다. , 둘 다 최적화된 경우에만 표면 수정자가 최고의 수정 효과를 가질 수 있습니다.
특정 적용 목적의 경우 혼합 수정을 위해 두 가지 커플링제를 사용해야 하는 경우가 있습니다. 수정에 대한 시너지 효과를 활용하면 예상치 못한 좋은 결과를 얻을 수 있습니다. 다만, 두 수식어의 사용 방법과 추가 순서에 주의해야 한다. .
세라믹 폐기물 재활용
도자기의 생산과 소비는 해마다 증가하고 있으며, 그 뒤를 이어 도자기 폐기물도 수천만 톤에 달합니다. 동시에 세라믹 폐기물로 인한 피해도 널리 비판을 받아왔다. 녹색 개발, 지속 가능한 개발 등의 개념이 널리 확산됨에 따라 세라믹 폐기물을 재활용 가능한 자원으로 전환하는 것이 특히 중요합니다.
현재 세라믹 폐자원을 재활용하는 방법에는 크게 두 가지가 있습니다. 하나는 다양한 폐도자재를 장식물로 재결합하는 직접가공이다. 다른 하나는 이를 원료로 재활용하여 다양한 제품을 만드는 것입니다. 특정 응용 프로그램은 다음과 같습니다:
(1) 재활용 수공예품
생산과정에서 발생하는 도자폐기물 및 기타 폐기물을 주원료로 하여, 맞춤형 디자인과 재조합을 통해 다양한 도자장식예술을 준비하고 있습니다. 도자기 자체의 질감과 패턴, 색상, 도자기가 부서진 후 나타나는 불규칙한 패턴은 독특한 미학적 가치를 지닌다. 이러한 도자기 폐기물을 미적 디자인을 통해 결합, 가공하여 환경을 보호할 수 있는 수공예품을 생산할 뿐만 아니라 환경을 보호할 수 있는 공예품이 탄생합니다. 독특한 아름다움으로 좋은 녹색 장식 재료입니다. 이 재활용 방법은 활용 비용이 상대적으로 낮고 생산 공정이 간단하며 개인의 요구에 맞게 설계할 수 있어 홍보 가치가 넓습니다.
(2) 가공 원료
건축 자재
세라믹 고형 폐기물의 주성분은 규산염이므로 세라믹 폐기물에는 특정 활성이 있습니다. 처리 후 성능은 활성 혼합 재료의 요구 사항을 충족할 수 있으며 시멘트 혼합 재료로 사용할 수 있습니다. 또한, 세라믹 고형 폐기물을 콘크리트 재료에 골재로 첨가할 수도 있습니다. 세라믹 폐잔사를 활용하면 시멘트를 절약하고 비용을 절감할 수 있을 뿐만 아니라 콘크리트 내부 온도를 낮추고 후기 강도를 높이며 내식성을 향상시킬 수 있습니다. 세라믹 폐기물은 고성능 콘크리트 생산에 없어서는 안될 중요한 구성 요소가 되었습니다.
중금속을 재활용하세요
세라믹 폐기물에는 재활용 가치가 매우 높은 다양한 귀금속, 특히 은과 팔라듐이 포함되어 있습니다. 현재 세라믹 폐기물에서 귀금속을 추출하는 주요 방법으로는 액액추출, 질산 용해-탄산나트륨 환원 등이 있다. 폐기물에서 귀금속을 재활용하여 고품위 재생자원을 생산하는 것은 폐기물 처리뿐만 아니라, 또한 상당한 경제적 이익을 창출합니다.
재활용 세라믹 타일
세라믹 폐기물은 도자기 자체 생산에도 재사용될 수 있습니다. 예를 들어, 재활용하고 철을 제거한 후 폐 진흙과 물을 세라믹 타일의 재료에 첨가할 수 있습니다. 초벌구이 그린 바디도 슬러리화하여 재사용할 수 있습니다. 유약을 바른 생체 폐기물은 진흙과 혼합하여 유약 소성 품질에 영향을 주지 않고 재사용할 수 있습니다. 고온에서 소성된 폐기물을 분쇄하여 재사용하여 도자기를 만들 수 있습니다. 현재 세라믹 폐기물에서 재활용된 세라믹은 주로 세라믹 벽돌, 투과성 벽돌, 골동품 벽돌, 다공성 세라믹 판 등을 생산하는 데 사용됩니다.
기타 용도
세라믹 폐기물은 내화 및 단열재를 만드는 데 사용할 수 있으며 흡음재, 충격 흡수재, 수분 저장재 등 새로운 세라믹 건축 자재를 만드는 데에도 사용할 수 있습니다. 압전 세라믹 폐기물을 혼합 할 수 있습니다. 아스팔트, 고무 등의 감쇠 및 진동 감쇠 재료로 재료의 진동 감쇠 성능을 향상시킵니다.
고부가가치 용도의 알루미나 분말에 대한 요구 사항은 무엇입니까?
사파이어 결정 성장을 위한 고밀도 알루미나 입자
실제로 사파이어는 알루미나 단결정입니다. 그 성장은 순도가 99.995% 이상인 고순도 알루미나 분말(일반적으로 5N 알루미나라고 함)을 원료로 사용합니다. 그러나 미분화된 알루미나 입자의 충전 밀도가 작기 때문에 일반적으로 1g/cm3 미만이며 단일 로의 충전량이 적어 생산 효율에 영향을 미칩니다. 일반적으로 알루미나는 결정 성장을 위해 충전하기 전에 적절한 처리를 통해 고밀도 입자로 치밀화됩니다.
CMP 연마재용 나노알루미나 연마재
현재 일반적으로 사용되는 CMP 연마액으로는 실리카졸 연마액, 산화세륨 연마액, 알루미나 연마액 등이 있다. 처음 두 개는 연마 입자 경도가 작아 고경도 재료를 연마하는 데 사용할 수 없습니다. 따라서 모스 경도 9 알루미늄의 산화물 연마액은 사파이어 페어링 및 평면 창, 결정화된 유리 기판, YAG 다결정 세라믹, 광학 렌즈, 고급 칩 및 기타 부품의 정밀 연마에 널리 사용됩니다.
연마 입자의 크기, 모양 및 입자 크기 분포는 모두 연마 효과에 영향을 미칩니다. 따라서 화학 기계적 연마 연마재로 사용되는 알루미나 입자는 다음 요구 사항을 충족해야 합니다.
1. 옹스트롬 수준의 평탄도를 달성하려면 알루미나 입자 크기가 최소 100nm여야 하고 분포가 좁아야 합니다.
2. 경도를 확보하기 위해서는 완전한 α상 결정화가 필요합니다. 그러나 위의 입자 크기 요구 사항을 고려하려면 입자가 성장하는 동안 완전한 α상 변형을 피하기 위해 더 낮은 온도에서 소결을 완료해야 합니다.
3. 웨이퍼 연마에는 매우 높은 순도가 요구되므로 Na, Ca, 자성 이온은 ppm 수준까지 엄격하게 관리해야 하며, 방사성 원소인 U, Th는 ppb 수준으로 엄격하게 관리해야 합니다.
4. Al2O3를 함유한 연마액은 선택성이 낮고, 분산 안정성이 낮으며, 쉽게 응집되어 연마 표면에 심각한 긁힘을 쉽게 일으킬 수 있습니다. 일반적으로 좋은 연마 표면을 얻기 위해서는 연마액에서의 분산을 개선하기 위한 수정이 필요합니다.
반도체 패키징용 저알파 방출 구형 알루미나
반도체 소자의 신뢰성 확보와 제품의 핵심 경쟁력 강화를 위해 저α선 구형 알루미나를 포장재로 사용하는 경우가 많습니다. α선으로 인한 메모리 소자의 동작 불량을 방지하는 한편, 높은 열을 활용할 수 있습니다. 전도성은 소자에 좋은 방열 성능을 제공합니다.
알루미나 투명 세라믹
먼저, Al2O3 분말 중의 불순물이 쉽게 이상을 형성하는 것을 방지하고, 빛의 산란중심이 증가하여 입사방향으로 투사되는 빛의 세기가 감소하여 제품의 투명성이 떨어지는 것을 방지하기 위해, Al2O3 분말의 순도는 99.9% 이상이어야 하며, 안정된 구조를 갖는 α-Al2O3이어야 합니다. 둘째, 자체의 복굴절 효과를 약화시키기 위해서는 입자 크기도 최대한 줄여야 한다. 따라서 알루미나 투명 세라믹 제조에 사용되는 분말의 입도도 0.3μm 미만이어야 하며, 소결활성이 높아야 한다. 또한 큰 입자로 응집되어 원래의 작은 입자의 장점을 잃지 않으려면 분말도 높은 분산 요구 사항을 충족해야 합니다.
고주파 통신 알루미나 세라믹 기판
고순도 알루미나 세라믹은 우수한 유전 특성, 견고한 하중 지지력 및 환경 침식에 대한 저항성으로 인해 현재 가장 이상적이고 가장 널리 사용되는 포장 기판 재료입니다. 그러나 알루미나 기재의 주요 성능은 알루미나 함량이 증가함에 따라 증가합니다. 고주파 통신 요구 사항을 충족하려면 알루미나 세라믹 기판의 순도가 99.5% 또는 99.9%에 도달해야 합니다.