يعد تحضير ركيزة الألومينا عملية متعددة الخطوات بدقة عالية، حيث يؤثر اختيار المذيب بشكل مباشر على تجانس الملاط وكفاءة التجفيف والخصائص الفيزيائية للمنتج النهائي. يجب ألا يكون المذيب قادرًا على إذابة كل مكون بسرعة لتكوين ملاط مستقر فحسب، بل يجب أيضًا أن يتمتع بخصائص التطاير السريع لضمان التجفيف الفعال للقضبان الخضراء، وبالتالي تحسين كفاءة الإنتاج الإجمالية. ومع ذلك، غالبًا ما يكون من الصعب تلبية مذيب واحد لجميع متطلبات العملية، وخاصة متطلبات التجفيف بدرجة حرارة متدرجة، مما قد يؤدي إلى عيوب مثل التشقق الناتج عن الإجهاد أو تقشير السطح.
لذلك، عند اختيار المذيب، من الضروري النظر في ذوبانه، وتقلبه وتأثيره على العملية اللاحقة. من الناحية العملية، غالبًا ما يتم استخدام مزيج من المذيبات، مثل الماء والإيثانول والتولوين وثلاثي كلورو الإيثان والأسيتون، لتحقيق التوازن بين الذوبان ومعدل التطاير والقدرة على التكيف في العملية، وذلك لتحسين عملية التجفيف، وتقليل حدوث العيوب، وضمان جودة عالية. -تحضير عالي الجودة لركائز الألومينا.
عملية التحضير
عملية إعداد الركيزة الخزفية الألومينا معقدة ودقيقة، بما في ذلك العديد من الخطوات الرئيسية. أولاً، من خلال عملية الصب، يتم طلاء ملاط الألومينا بلزوجة معينة بشكل موحد على حزام الفيلم لتشكيل فيلم مستمر. بعد ذلك، يتم إجراء القطع الجاف، حيث يتم تجفيف الفيلم الرطب وتقطيعه إلى الحجم المطلوب. بعد ذلك، يتم تنفيذ التصفيح متعدد الطبقات، ويتم تركيب فيلم الألومينا متعدد الطبقات معًا لتشكيل هيكل متعدد الطبقات. بعد الصفائح المصفحة متعددة الطبقات، يتم إجراء معالجة الضغط الثابت متساوي الحرارة، من خلال تطبيق ضغط ودرجة حرارة معينة، يتم دمج الفيلم متعدد الطبقات بإحكام لتشكيل لون أخضر مستقر. وأخيرًا، يتم تلبيد البليت الأخضر لإذابة وإعادة ترتيب جزيئات الألومينا عند درجات حرارة عالية لتكوين ركيزة خزفية صلبة كثيفة. تتطلب عملية التحضير بأكملها رقابة صارمة على المعلمات المختلفة لضمان جودة وأداء المنتج النهائي.
دور المذيبات وتحدياتها في عملية التحضير
يلعب المذيب دورًا مهمًا في تحضير ركيزة سيراميك الألومينا. أولاً، يقوم المذيب بإذابة جزيئات الألومينا والمواد المضافة الأخرى لتكوين ملاط موحد يوفر السيولة اللازمة لعمليات الصب اللاحقة. ثانيا، إن تطاير المذيب له تأثير مهم على سرعة التجفيف وكفاءة الإنتاج. يمكن أن يتبخر المذيب السريع المتطاير بسرعة، مما يؤدي إلى تسريع عملية التجفيف وتحسين كفاءة الإنتاج. ومع ذلك، فإن اختيار المذيبات يواجه أيضًا العديد من التحديات. غالبًا ما لا يتمكن مذيب عضوي واحد من تلبية متطلبات عملية التجفيف بدرجة حرارة متدرجة، مما يؤدي بسهولة إلى حدوث تشققات الإجهاد وتقشير سطح الملاط. ويرجع ذلك إلى الاختلافات في التطاير والذوبان والتشتت لجزيئات الألومينا من المذيبات المختلفة، ولا يمكن لمذيب واحد أن يؤدي أفضل أداء في جميع مراحل العملية. ولذلك، فمن الضروري النظر في الخصائص المختلفة للمذيب واختيار تركيبة المذيبات المناسبة لتحسين عملية التجفيف وتقليل حدوث العيوب.
استراتيجية اختيار المذيبات
بهدف مواجهة تحديات المذيب في عملية التحضير، تم اقتراح استراتيجيات اختيار المذيبات التالية: أولاً، وفقًا لمتطلبات عملية التحضير والخصائص المستهدفة لركيزة سيراميك الألومينا، تم اختيار المذيب ذو التقلب المناسب والذوبان والتشتت. ثانيًا، يتم أخذ التفاعلات والتآزر بين المذيبات بعين الاعتبار، ويتم استخدام مذيبات مختلفة معًا لتحسين الأداء العام. على سبيل المثال، يمكن استخدام مزيج من المذيبات مثل الماء والإيثانول والتولوين وثلاثي كلورو الإيثان والأسيتون لتحقيق التوازن بين الذوبان ومعدل التبخر والقدرة على التكيف. في التطبيقات العملية، من الضروري أيضًا الاختبار والتحسين وفقًا للحالة المحددة لتحديد أفضل مجموعة مذيبات ومعلمات العملية. من خلال استراتيجية اختيار المذيبات المعقولة، يمكن تحسين كفاءة التحضير وجودة الركيزة الخزفية الألومينا بشكل كبير، مما يوفر دعمًا قويًا لتطوير صناعة الإلكترونيات.
| اختيار المذيبات |
حالة الحجاب الحاجز |
| الإيثانول اللامائي |
نظرًا لتأثره بالبيئة، من السهل أن يلتحم الملتحمة ويسهل كسر طبقة الصب. |
| خلات الإيثيل |
المحتوى الصلب منخفض وحالة سطح الغشاء ليست جيدة. |
| خلات البوتيل |
المحتوى الصلب منخفض وحالة سطح الحجاب الحاجز ليست جيدة. |
| زيلين |
درجة غليان عالية، ولكنها سامة، ومحتوى صلب منخفض، وحالة تكوين الفيلم رديئة. |
| إيثانول لا مائي + أسيتات إيثيل |
محتوى صلب عالي وحالة جيدة للغشاء. |
| إيثانول لا مائي + أسيتات بوتيل |
محتوى صلب عالي وحالة غشاء جيدة. |
| إيثانول لا مائي + زيلين |
محتوى صلب عالي وحالة جيدة للغشاء. |
| زيلين + أسيتات البوتيل |
انخفاض محتوى المادة الصلبة وسوء حالة الغشاء. |
باختصار، يلعب اختيار المذيبات وتحسين العملية دورًا حاسمًا في تحضير الركيزة الخزفية للألومينا. من خلال الاختيار المعقول للمذيبات ومجموعاتها، لا يمكن فقط تحسين التوحيد وكفاءة التجفيف للملاط بشكل فعال، ولكن أيضًا تقليل العيوب في عملية الإنتاج بشكل كبير لضمان الأداء الممتاز للمنتج النهائي. في المستقبل، مع التطور المستمر لصناعة الإلكترونيات، ستكون متطلبات ركائز سيراميك الألومينا أكثر صرامة، وسيكون البحث المتعمق حول آلية عمل المذيبات واستكشاف عمليات تحضير أكثر كفاءة وصديقة للبيئة هو المفتاح لتحقيق ذلك. تعزيز التقدم المستمر في هذا المجال. من خلال الابتكار العلمي والتكنولوجي المستمر وتحسين العمليات، لدينا سبب للاعتقاد بأن ركائز سيراميك الألومينا ستلعب دورًا لا يمكن الاستغناء عنه في نطاق أوسع من المجالات وتساهم في ازدهار صناعة الإلكترونيات.
