ਸਿਲੀਕਾਨ ਨਾਈਟਰਾਈਡ (Si₃N₄) ਵਸਰਾਵਿਕਸ, ਉੱਨਤ ਢਾਂਚਾਗਤ ਵਸਰਾਵਿਕਸ ਦੇ ਰੂਪ ਵਿੱਚ, ਉੱਚ ਤਾਪਮਾਨ ਪ੍ਰਤੀਰੋਧ, ਉੱਚ ਤਾਕਤ, ਉੱਚ ਕਠੋਰਤਾ, ਉੱਚ ਕਠੋਰਤਾ, ਕ੍ਰੀਪ ਪ੍ਰਤੀਰੋਧ, ਆਕਸੀਕਰਨ ਪ੍ਰਤੀਰੋਧ, ਅਤੇ ਪਹਿਨਣ ਪ੍ਰਤੀਰੋਧ ਵਰਗੀਆਂ ਸ਼ਾਨਦਾਰ ਵਿਸ਼ੇਸ਼ਤਾਵਾਂ ਦੇ ਮਾਲਕ ਹਨ। ਇਸ ਤੋਂ ਇਲਾਵਾ, ਉਹ ਵਧੀਆ ਥਰਮਲ ਸਦਮਾ ਪ੍ਰਤੀਰੋਧ, ਡਾਈਇਲੈਕਟ੍ਰਿਕ ਵਿਸ਼ੇਸ਼ਤਾਵਾਂ, ਉੱਚ ਥਰਮਲ ਚਾਲਕਤਾ, ਅਤੇ ਸ਼ਾਨਦਾਰ ਉੱਚ-ਫ੍ਰੀਕੁਐਂਸੀ ਇਲੈਕਟ੍ਰੋਮੈਗਨੈਟਿਕ ਵੇਵ ਟ੍ਰਾਂਸਮਿਸ਼ਨ ਪ੍ਰਦਰਸ਼ਨ ਦੀ ਪੇਸ਼ਕਸ਼ ਕਰਦੇ ਹਨ। ਇਹ ਬੇਮਿਸਾਲ ਵਿਆਪਕ ਵਿਸ਼ੇਸ਼ਤਾਵਾਂ ਉਹਨਾਂ ਨੂੰ ਗੁੰਝਲਦਾਰ ਢਾਂਚਾਗਤ ਹਿੱਸਿਆਂ, ਖਾਸ ਕਰਕੇ ਏਰੋਸਪੇਸ ਅਤੇ ਹੋਰ ਉੱਚ-ਤਕਨੀਕੀ ਖੇਤਰਾਂ ਵਿੱਚ ਵਿਆਪਕ ਤੌਰ 'ਤੇ ਵਰਤੇ ਜਾਂਦੇ ਹਨ।
ਹਾਲਾਂਕਿ, Si₃N₄, ਮਜ਼ਬੂਤ ਸਹਿਯੋਗੀ ਬਾਂਡਾਂ ਦੇ ਨਾਲ ਇੱਕ ਮਿਸ਼ਰਿਤ ਹੋਣ ਦੇ ਨਾਤੇ, ਇੱਕ ਸਥਿਰ ਬਣਤਰ ਹੈ ਜੋ ਇੱਕਲੇ ਠੋਸ-ਸਟੇਟ ਫੈਲਾਅ ਦੁਆਰਾ ਉੱਚ ਘਣਤਾ ਤੱਕ ਸਿਨਟਰਿੰਗ ਨੂੰ ਮੁਸ਼ਕਲ ਬਣਾਉਂਦਾ ਹੈ। ਸਿੰਟਰਿੰਗ ਨੂੰ ਉਤਸ਼ਾਹਿਤ ਕਰਨ ਲਈ, ਸਿਨਟਰਿੰਗ ਏਡਜ਼, ਜਿਵੇਂ ਕਿ ਮੈਟਲ ਆਕਸਾਈਡ (MgO, CaO, Al₂O₃) ਅਤੇ ਦੁਰਲੱਭ ਧਰਤੀ ਦੇ ਆਕਸਾਈਡ (Yb₂O₃, Y₂O₃, Lu₂O₃, CeO₂), ਨੂੰ ਡੈਨਸੀਨਫਾਈਨਿੰਗ ਮੀਲ-ਚੈਨੀਜ਼ਮ ਦੀ ਸਹੂਲਤ ਲਈ ਜੋੜਿਆ ਜਾਂਦਾ ਹੈ।
ਵਰਤਮਾਨ ਵਿੱਚ, ਗਲੋਬਲ ਸੈਮੀਕੰਡਕਟਰ ਡਿਵਾਈਸ ਤਕਨਾਲੋਜੀ ਉੱਚ ਵੋਲਟੇਜਾਂ, ਵੱਡੇ ਕਰੰਟਾਂ, ਅਤੇ ਵੱਧ ਪਾਵਰ ਘਣਤਾ ਵੱਲ ਵਧ ਰਹੀ ਹੈ। Si₃N₄ ਵਸਰਾਵਿਕਸ ਬਣਾਉਣ ਦੇ ਤਰੀਕਿਆਂ ਬਾਰੇ ਖੋਜ ਵਿਆਪਕ ਹੈ। ਇਹ ਲੇਖ ਸਿਨਟਰਿੰਗ ਪ੍ਰਕਿਰਿਆਵਾਂ ਨੂੰ ਪੇਸ਼ ਕਰਦਾ ਹੈ ਜੋ ਸਿਲਿਕਨ ਨਾਈਟਰਾਈਡ ਵਸਰਾਵਿਕਸ ਦੀ ਘਣਤਾ ਅਤੇ ਵਿਆਪਕ ਮਕੈਨੀਕਲ ਵਿਸ਼ੇਸ਼ਤਾਵਾਂ ਨੂੰ ਪ੍ਰਭਾਵਸ਼ਾਲੀ ਢੰਗ ਨਾਲ ਸੁਧਾਰਦਾ ਹੈ।
Si₃N₄ ਵਸਰਾਵਿਕਸ ਲਈ ਆਮ ਸਿੰਟਰਿੰਗ ਢੰਗ
ਵੱਖ-ਵੱਖ ਸਿੰਟਰਿੰਗ ਤਰੀਕਿਆਂ ਦੁਆਰਾ ਤਿਆਰ ਕੀਤੇ ਗਏ Si₃N₄ ਵਸਰਾਵਿਕਸ ਲਈ ਪ੍ਰਦਰਸ਼ਨ ਦੀ ਤੁਲਨਾ
1. ਪ੍ਰਤੀਕਿਰਿਆਸ਼ੀਲ ਸਿੰਟਰਿੰਗ (RS):ਰਿਐਕਟਿਵ ਸਿੰਟਰਿੰਗ ਉਦਯੋਗਿਕ ਤੌਰ 'ਤੇ Si₃N₄ ਵਸਰਾਵਿਕ ਤਿਆਰ ਕਰਨ ਲਈ ਵਰਤਿਆ ਜਾਣ ਵਾਲਾ ਪਹਿਲਾ ਤਰੀਕਾ ਸੀ। ਇਹ ਸਧਾਰਨ, ਲਾਗਤ-ਪ੍ਰਭਾਵਸ਼ਾਲੀ, ਅਤੇ ਗੁੰਝਲਦਾਰ ਆਕਾਰ ਬਣਾਉਣ ਦੇ ਸਮਰੱਥ ਹੈ। ਹਾਲਾਂਕਿ, ਇਸਦਾ ਇੱਕ ਲੰਮਾ ਉਤਪਾਦਨ ਚੱਕਰ ਹੈ, ਜੋ ਉਦਯੋਗਿਕ-ਪੈਮਾਨੇ ਦੇ ਉਤਪਾਦਨ ਲਈ ਅਨੁਕੂਲ ਨਹੀਂ ਹੈ।
2. ਪ੍ਰੈਸ਼ਰ ਰਹਿਤ ਸਿੰਟਰਿੰਗ (PLS):ਇਹ ਸਭ ਤੋਂ ਬੁਨਿਆਦੀ ਅਤੇ ਸਧਾਰਨ ਸਿੰਟਰਿੰਗ ਪ੍ਰਕਿਰਿਆ ਹੈ। ਹਾਲਾਂਕਿ, ਇਸ ਨੂੰ ਉੱਚ-ਗੁਣਵੱਤਾ ਵਾਲੇ Si₃N₄ ਕੱਚੇ ਮਾਲ ਦੀ ਲੋੜ ਹੁੰਦੀ ਹੈ ਅਤੇ ਅਕਸਰ ਘੱਟ ਘਣਤਾ, ਮਹੱਤਵਪੂਰਨ ਸੁੰਗੜਨ, ਅਤੇ ਦਰਾੜ ਜਾਂ ਵਿਗਾੜਨ ਦੀ ਪ੍ਰਵਿਰਤੀ ਦੇ ਨਾਲ ਵਸਰਾਵਿਕਸ ਦਾ ਨਤੀਜਾ ਹੁੰਦਾ ਹੈ।
3. ਹੌਟ-ਪ੍ਰੈਸ ਸਿੰਟਰਿੰਗ (HP):ਯੂਨੀਐਕਸ਼ੀਅਲ ਮਕੈਨੀਕਲ ਪ੍ਰੈਸ਼ਰ ਦੀ ਵਰਤੋਂ ਸਿਨਟਰਿੰਗ ਲਈ ਡ੍ਰਾਈਵਿੰਗ ਫੋਰਸ ਨੂੰ ਵਧਾਉਂਦੀ ਹੈ, ਜਿਸ ਨਾਲ ਦਬਾਅ ਰਹਿਤ ਸਿੰਟਰਿੰਗ ਵਿੱਚ ਵਰਤੇ ਜਾਣ ਵਾਲੇ ਤਾਪਮਾਨਾਂ ਨਾਲੋਂ 100-200°C ਘੱਟ ਤਾਪਮਾਨ 'ਤੇ ਸੰਘਣੇ ਵਸਰਾਵਿਕ ਪਦਾਰਥ ਪੈਦਾ ਕੀਤੇ ਜਾ ਸਕਦੇ ਹਨ। ਇਹ ਵਿਧੀ ਆਮ ਤੌਰ 'ਤੇ ਮੁਕਾਬਲਤਨ ਸਧਾਰਨ ਬਲਾਕ-ਆਕਾਰ ਦੇ ਵਸਰਾਵਿਕ ਬਣਾਉਣ ਲਈ ਵਰਤੀ ਜਾਂਦੀ ਹੈ ਪਰ ਸਬਸਟਰੇਟ ਸਮੱਗਰੀ ਲਈ ਮੋਟਾਈ ਅਤੇ ਆਕਾਰ ਦੀਆਂ ਲੋੜਾਂ ਨੂੰ ਪੂਰਾ ਕਰਨਾ ਮੁਸ਼ਕਲ ਹੈ।
4. ਸਪਾਰਕ ਪਲਾਜ਼ਮਾ ਸਿੰਟਰਿੰਗ (SPS):SPS ਨੂੰ ਤੇਜ਼ ਸਿੰਟਰਿੰਗ, ਅਨਾਜ ਦੀ ਸ਼ੁੱਧਤਾ, ਅਤੇ ਘਟਾਏ ਗਏ ਸਿੰਟਰਿੰਗ ਤਾਪਮਾਨਾਂ ਦੁਆਰਾ ਦਰਸਾਇਆ ਗਿਆ ਹੈ। ਹਾਲਾਂਕਿ, SPS ਨੂੰ ਸਾਜ਼ੋ-ਸਾਮਾਨ ਵਿੱਚ ਮਹੱਤਵਪੂਰਨ ਨਿਵੇਸ਼ ਦੀ ਲੋੜ ਹੁੰਦੀ ਹੈ, ਅਤੇ SPS ਦੁਆਰਾ ਉੱਚ ਥਰਮਲ ਕੰਡਕਟੀਵਿਟੀ Si₃N₄ ਸਿਰੇਮਿਕਸ ਦੀ ਤਿਆਰੀ ਅਜੇ ਵੀ ਪ੍ਰਯੋਗਾਤਮਕ ਪੜਾਅ ਵਿੱਚ ਹੈ ਅਤੇ ਅਜੇ ਤੱਕ ਉਦਯੋਗੀਕਰਨ ਨਹੀਂ ਕੀਤਾ ਗਿਆ ਹੈ।
5. ਗੈਸ-ਪ੍ਰੈਸ਼ਰ ਸਿੰਟਰਿੰਗ (GPS):ਗੈਸ ਦੇ ਦਬਾਅ ਨੂੰ ਲਾਗੂ ਕਰਕੇ, ਇਹ ਵਿਧੀ ਉੱਚ ਤਾਪਮਾਨਾਂ 'ਤੇ ਵਸਰਾਵਿਕ ਸੜਨ ਅਤੇ ਭਾਰ ਘਟਾਉਣ ਨੂੰ ਰੋਕਦੀ ਹੈ। ਉੱਚ-ਘਣਤਾ ਵਾਲੇ ਵਸਰਾਵਿਕਸ ਦਾ ਉਤਪਾਦਨ ਕਰਨਾ ਆਸਾਨ ਹੈ ਅਤੇ ਬੈਚ ਉਤਪਾਦਨ ਨੂੰ ਸਮਰੱਥ ਬਣਾਉਂਦਾ ਹੈ। ਹਾਲਾਂਕਿ, ਇੱਕ ਸਿੰਗਲ-ਪੜਾਅ ਗੈਸ-ਪ੍ਰੈਸ਼ਰ ਸਿੰਟਰਿੰਗ ਪ੍ਰਕਿਰਿਆ ਇਕਸਾਰ ਅੰਦਰੂਨੀ ਅਤੇ ਬਾਹਰੀ ਰੰਗ ਅਤੇ ਬਣਤਰ ਦੇ ਨਾਲ ਢਾਂਚਾਗਤ ਭਾਗਾਂ ਨੂੰ ਪੈਦਾ ਕਰਨ ਲਈ ਸੰਘਰਸ਼ ਕਰਦੀ ਹੈ। ਦੋ-ਪੜਾਅ ਜਾਂ ਮਲਟੀ-ਸਟੈਪ ਸਿੰਟਰਿੰਗ ਪ੍ਰਕਿਰਿਆ ਦੀ ਵਰਤੋਂ ਕਰਨ ਨਾਲ ਇੰਟਰਗ੍ਰੈਨਿਊਲਰ ਆਕਸੀਜਨ ਦੀ ਸਮਗਰੀ ਨੂੰ ਮਹੱਤਵਪੂਰਨ ਤੌਰ 'ਤੇ ਘਟਾਇਆ ਜਾ ਸਕਦਾ ਹੈ, ਥਰਮਲ ਚਾਲਕਤਾ ਵਿੱਚ ਸੁਧਾਰ ਕੀਤਾ ਜਾ ਸਕਦਾ ਹੈ, ਅਤੇ ਸਮੁੱਚੀ ਵਿਸ਼ੇਸ਼ਤਾਵਾਂ ਨੂੰ ਵਧਾਇਆ ਜਾ ਸਕਦਾ ਹੈ।
ਹਾਲਾਂਕਿ, ਦੋ-ਪੜਾਅ ਵਾਲੇ ਗੈਸ-ਪ੍ਰੈਸ਼ਰ ਸਿੰਟਰਿੰਗ ਦੇ ਉੱਚ ਸਿੰਟਰਿੰਗ ਤਾਪਮਾਨ ਨੇ ਪਿਛਲੀ ਖੋਜ ਨੂੰ ਮੁੱਖ ਤੌਰ 'ਤੇ ਉੱਚ ਥਰਮਲ ਚਾਲਕਤਾ ਅਤੇ ਕਮਰੇ-ਤਾਪਮਾਨ ਨੂੰ ਝੁਕਣ ਦੀ ਤਾਕਤ ਦੇ ਨਾਲ Si₃N₄ ਸਿਰੇਮਿਕ ਸਬਸਟਰੇਟਾਂ ਨੂੰ ਤਿਆਰ ਕਰਨ 'ਤੇ ਕੇਂਦ੍ਰਤ ਕੀਤਾ ਹੈ। ਵਿਆਪਕ ਮਕੈਨੀਕਲ ਵਿਸ਼ੇਸ਼ਤਾਵਾਂ ਅਤੇ ਉੱਚ-ਤਾਪਮਾਨ ਮਕੈਨੀਕਲ ਵਿਸ਼ੇਸ਼ਤਾਵਾਂ ਵਾਲੇ Si₃N₄ ਵਸਰਾਵਿਕਸ 'ਤੇ ਖੋਜ ਮੁਕਾਬਲਤਨ ਸੀਮਤ ਹੈ।
Si₃N₄ ਲਈ ਗੈਸ-ਪ੍ਰੈਸ਼ਰ ਦੋ-ਪੜਾਅ ਸਿੰਟਰਿੰਗ ਵਿਧੀ
ਯਾਂਗ ਝੂ ਅਤੇ ਚੋਂਗਕਿੰਗ ਯੂਨੀਵਰਸਿਟੀ ਆਫ਼ ਟੈਕਨਾਲੋਜੀ ਦੇ ਸਹਿਕਰਮੀਆਂ ਨੇ 5 wt.% Yb₂O₃ + 5 wt.% Al₂O₃ ਦੀ ਇੱਕ ਸਿਨਟਰਿੰਗ ਸਹਾਇਤਾ ਪ੍ਰਣਾਲੀ ਦੀ ਵਰਤੋਂ ਕਰਕੇ Si₃N₄ ਵਸਰਾਵਿਕਸ ਤਿਆਰ ਕਰਨ ਲਈ ਇੱਕ-ਕਦਮ ਅਤੇ ਦੋ-ਪੜਾਅ ਗੈਸ-ਪ੍ਰੈਸ਼ਰ ਸਿੰਟਰਿੰਗ ਪ੍ਰਕਿਰਿਆ 10°C 'ਤੇ ਦੋਵਾਂ ਦੀ ਵਰਤੋਂ ਕੀਤੀ। ਦੋ-ਪੜਾਵੀ ਸਿੰਟਰਿੰਗ ਪ੍ਰਕਿਰਿਆ ਦੁਆਰਾ ਤਿਆਰ ਕੀਤੇ ਗਏ Si₃N₄ ਵਸਰਾਵਿਕਸ ਵਿੱਚ ਉੱਚ ਘਣਤਾ ਅਤੇ ਬਿਹਤਰ ਵਿਆਪਕ ਮਕੈਨੀਕਲ ਵਿਸ਼ੇਸ਼ਤਾਵਾਂ ਸਨ। ਹੇਠਾਂ ਦਿੱਤੇ ਇੱਕ-ਕਦਮ ਅਤੇ ਦੋ-ਪੜਾਅ ਵਾਲੇ ਗੈਸ-ਪ੍ਰੈਸ਼ਰ ਸਿੰਟਰਿੰਗ ਪ੍ਰਕਿਰਿਆਵਾਂ ਦੇ ਮਾਈਕ੍ਰੋਸਟ੍ਰਕਚਰ ਅਤੇ Si₃N₄ ਸਿਰੇਮਿਕ ਭਾਗਾਂ ਦੇ ਮਕੈਨੀਕਲ ਵਿਸ਼ੇਸ਼ਤਾਵਾਂ 'ਤੇ ਪ੍ਰਭਾਵਾਂ ਦਾ ਸਾਰ ਦਿੰਦਾ ਹੈ।
ਘਣਤਾ Si₃N₄ ਦੀ ਘਣਤਾ ਪ੍ਰਕਿਰਿਆ ਵਿੱਚ ਆਮ ਤੌਰ 'ਤੇ ਤਿੰਨ ਪੜਾਅ ਸ਼ਾਮਲ ਹੁੰਦੇ ਹਨ, ਪੜਾਵਾਂ ਦੇ ਵਿਚਕਾਰ ਓਵਰਲੈਪ ਦੇ ਨਾਲ। ਪਹਿਲਾ ਪੜਾਅ, ਕਣਾਂ ਦਾ ਪੁਨਰਗਠਨ, ਅਤੇ ਦੂਜਾ ਪੜਾਅ, ਭੰਗ-ਵਰਖਾ, ਘਣਤਾ ਲਈ ਸਭ ਤੋਂ ਮਹੱਤਵਪੂਰਨ ਪੜਾਅ ਹਨ। ਇਹਨਾਂ ਪੜਾਵਾਂ ਵਿੱਚ ਕਾਫ਼ੀ ਪ੍ਰਤੀਕ੍ਰਿਆ ਸਮਾਂ ਨਮੂਨੇ ਦੀ ਘਣਤਾ ਵਿੱਚ ਮਹੱਤਵਪੂਰਨ ਸੁਧਾਰ ਕਰਦਾ ਹੈ। ਜਦੋਂ ਦੋ-ਪੜਾਵੀ ਸਿੰਟਰਿੰਗ ਪ੍ਰਕਿਰਿਆ ਲਈ ਪ੍ਰੀ-ਸਿੰਟਰਿੰਗ ਤਾਪਮਾਨ 1600°C 'ਤੇ ਸੈੱਟ ਕੀਤਾ ਜਾਂਦਾ ਹੈ, β-Si₃N₄ ਅਨਾਜ ਇੱਕ ਢਾਂਚਾ ਬਣਾਉਂਦੇ ਹਨ ਅਤੇ ਬੰਦ ਪੋਰਸ ਬਣਾਉਂਦੇ ਹਨ। ਪ੍ਰੀ-ਸਿੰਟਰਿੰਗ ਤੋਂ ਬਾਅਦ, ਉੱਚ ਤਾਪਮਾਨ ਅਤੇ ਨਾਈਟ੍ਰੋਜਨ ਦਬਾਅ ਹੇਠ ਹੋਰ ਗਰਮ ਕਰਨ ਨਾਲ ਤਰਲ-ਪੜਾਅ ਦੇ ਪ੍ਰਵਾਹ ਅਤੇ ਭਰਨ ਨੂੰ ਉਤਸ਼ਾਹਿਤ ਕੀਤਾ ਜਾਂਦਾ ਹੈ, ਜੋ ਬੰਦ ਪੋਰਸ ਨੂੰ ਖਤਮ ਕਰਨ ਵਿੱਚ ਮਦਦ ਕਰਦਾ ਹੈ, ਜਿਸ ਨਾਲ Si₃N₄ ਵਸਰਾਵਿਕਸ ਦੀ ਘਣਤਾ ਵਿੱਚ ਹੋਰ ਸੁਧਾਰ ਹੁੰਦਾ ਹੈ। ਇਸ ਲਈ, ਦੋ-ਪੜਾਅ ਸਿਨਟਰਿੰਗ ਪ੍ਰਕਿਰਿਆ ਦੁਆਰਾ ਪੈਦਾ ਕੀਤੇ ਨਮੂਨੇ ਇੱਕ-ਕਦਮ ਸਿਨਟਰਿੰਗ ਦੁਆਰਾ ਪੈਦਾ ਕੀਤੇ ਗਏ ਨਮੂਨੇ ਨਾਲੋਂ ਉੱਚ ਘਣਤਾ ਅਤੇ ਸਾਪੇਖਿਕ ਘਣਤਾ ਦਿਖਾਉਂਦੇ ਹਨ।
ਪੜਾਅ ਅਤੇ ਮਾਈਕਰੋਸਟ੍ਰਕਚਰ ਇੱਕ-ਕਦਮ ਸਿਨਟਰਿੰਗ ਦੇ ਦੌਰਾਨ, ਕਣ ਪੁਨਰਗਠਨ ਅਤੇ ਅਨਾਜ ਸੀਮਾ ਦੇ ਪ੍ਰਸਾਰ ਲਈ ਉਪਲਬਧ ਸਮਾਂ ਸੀਮਤ ਹੁੰਦਾ ਹੈ। ਦੋ-ਪੜਾਅ ਵਾਲੀ ਸਿੰਟਰਿੰਗ ਪ੍ਰਕਿਰਿਆ ਵਿੱਚ, ਪਹਿਲਾ ਕਦਮ ਘੱਟ ਤਾਪਮਾਨ ਅਤੇ ਘੱਟ ਗੈਸ ਪ੍ਰੈਸ਼ਰ 'ਤੇ ਚਲਾਇਆ ਜਾਂਦਾ ਹੈ, ਜੋ ਕਣਾਂ ਦੇ ਪੁਨਰਗਠਨ ਦੇ ਸਮੇਂ ਨੂੰ ਵਧਾਉਂਦਾ ਹੈ ਅਤੇ ਨਤੀਜੇ ਵਜੋਂ ਵੱਡੇ ਅਨਾਜ ਪੈਦਾ ਹੁੰਦੇ ਹਨ। ਫਿਰ ਤਾਪਮਾਨ ਨੂੰ ਉੱਚ-ਤਾਪਮਾਨ ਅਵਸਥਾ ਤੱਕ ਵਧਾ ਦਿੱਤਾ ਜਾਂਦਾ ਹੈ, ਜਿੱਥੇ ਅਨਾਜ ਓਸਟਵਾਲਡ ਪੱਕਣ ਦੀ ਪ੍ਰਕਿਰਿਆ ਦੁਆਰਾ ਵਧਣਾ ਜਾਰੀ ਰੱਖਦੇ ਹਨ, ਉੱਚ-ਘਣਤਾ ਵਾਲੇ Si₃N₄ ਵਸਰਾਵਿਕਸ ਪੈਦਾ ਕਰਦੇ ਹਨ।
ਮਕੈਨੀਕਲ ਵਿਸ਼ੇਸ਼ਤਾਵਾਂ ਉੱਚ ਤਾਪਮਾਨਾਂ 'ਤੇ ਇੰਟਰਗ੍ਰੈਨੂਲਰ ਪੜਾਅ ਦਾ ਨਰਮ ਹੋਣਾ ਘੱਟ ਤਾਕਤ ਦਾ ਮੁੱਖ ਕਾਰਨ ਹੈ। ਇੱਕ-ਕਦਮ ਸਿਨਟਰਿੰਗ ਵਿੱਚ, ਅਸਧਾਰਨ ਅਨਾਜ ਦਾ ਵਾਧਾ ਅਨਾਜ ਦੇ ਵਿਚਕਾਰ ਛੋਟੇ ਪੋਰ ਬਣਾਉਂਦਾ ਹੈ, ਜੋ ਉੱਚ-ਤਾਪਮਾਨ ਦੀ ਤਾਕਤ ਵਿੱਚ ਮਹੱਤਵਪੂਰਨ ਸੁਧਾਰ ਨੂੰ ਰੋਕਦਾ ਹੈ। ਹਾਲਾਂਕਿ, ਦੋ-ਪੜਾਅ ਦੀ ਸਿੰਟਰਿੰਗ ਪ੍ਰਕਿਰਿਆ ਵਿੱਚ, ਕੱਚ ਦਾ ਪੜਾਅ, ਅਨਾਜ ਦੀਆਂ ਸੀਮਾਵਾਂ ਵਿੱਚ ਸਮਾਨ ਰੂਪ ਵਿੱਚ ਵੰਡਿਆ ਜਾਂਦਾ ਹੈ, ਅਤੇ ਇੱਕਸਾਰ ਆਕਾਰ ਦੇ ਅਨਾਜ ਅੰਤਰ-ਗ੍ਰੈਨਿਊਲਰ ਤਾਕਤ ਨੂੰ ਵਧਾਉਂਦੇ ਹਨ, ਨਤੀਜੇ ਵਜੋਂ ਉੱਚ-ਤਾਪਮਾਨ ਵਿੱਚ ਝੁਕਣ ਦੀ ਤਾਕਤ ਹੁੰਦੀ ਹੈ।
ਸਿੱਟੇ ਵਜੋਂ, ਇੱਕ-ਕਦਮ ਸਿਨਟਰਿੰਗ ਦੇ ਦੌਰਾਨ ਲੰਬੇ ਸਮੇਂ ਤੱਕ ਹੋਲਡ ਕਰਨ ਨਾਲ ਅੰਦਰੂਨੀ ਪੋਰੋਸਿਟੀ ਨੂੰ ਪ੍ਰਭਾਵਸ਼ਾਲੀ ਢੰਗ ਨਾਲ ਘਟਾਇਆ ਜਾ ਸਕਦਾ ਹੈ ਅਤੇ ਇਕਸਾਰ ਅੰਦਰੂਨੀ ਰੰਗ ਅਤੇ ਬਣਤਰ ਨੂੰ ਪ੍ਰਾਪਤ ਕੀਤਾ ਜਾ ਸਕਦਾ ਹੈ ਪਰ ਅਨਾਜ ਦੇ ਅਸਧਾਰਨ ਵਾਧੇ ਦਾ ਕਾਰਨ ਬਣ ਸਕਦਾ ਹੈ, ਜੋ ਕੁਝ ਮਕੈਨੀਕਲ ਵਿਸ਼ੇਸ਼ਤਾਵਾਂ ਨੂੰ ਘਟਾਉਂਦਾ ਹੈ। ਦੋ-ਪੜਾਅ ਵਾਲੀ ਸਿੰਟਰਿੰਗ ਪ੍ਰਕਿਰਿਆ ਨੂੰ ਲਾਗੂ ਕਰਕੇ—ਕਣ ਪੁਨਰਗਠਨ ਦੇ ਸਮੇਂ ਨੂੰ ਵਧਾਉਣ ਲਈ ਘੱਟ-ਤਾਪਮਾਨ ਦੀ ਪ੍ਰੀ-ਸਿੰਟਰਿੰਗ ਦੀ ਵਰਤੋਂ ਕਰਕੇ ਅਤੇ ਇਕਸਾਰ ਅਨਾਜ ਦੇ ਵਾਧੇ ਨੂੰ ਉਤਸ਼ਾਹਿਤ ਕਰਨ ਲਈ ਉੱਚ-ਤਾਪਮਾਨ ਹੋਲਡਿੰਗ — 98.25% ਦੀ ਸਾਪੇਖਿਕ ਘਣਤਾ, ਇਕਸਾਰ ਮਾਈਕ੍ਰੋਸਟ੍ਰਕਚਰ, ਅਤੇ ਸ਼ਾਨਦਾਰ ਵਿਆਪਕ ਵਿਸ਼ੇਸ਼ਤਾਵਾਂ ਵਾਲਾ ਇੱਕ Si₃N₄ ਸਿਰੇਮਿਕ। ਸਫਲਤਾਪੂਰਵਕ ਤਿਆਰ ਕੀਤਾ ਜਾ ਸਕਦਾ ਹੈ.
| ਨਾਮ | ਸਬਸਟਰੇਟ | ਐਪੀਟੈਕਸੀਅਲ ਪਰਤ ਦੀ ਰਚਨਾ | ਐਪੀਟੈਕਸੀਅਲ ਪ੍ਰਕਿਰਿਆ | ਐਪੀਟੈਕਸੀਅਲ ਮਾਧਿਅਮ |
| ਸਿਲੀਕਾਨ ਹੋਮਿਓਪੀਟੈਕਸੀਅਲ | Si | Si | ਭਾਫ ਪੜਾਅ ਐਪੀਟੈਕਸੀ (VPE) | SiCl4+H2 |
| ਸਿਲੀਕਾਨ ਹੈਟਰੋਏਪੀਟੈਕਸੀਅਲ | ਨੀਲਮ ਜਾਂ ਸਪਿਨਲ | Si | ਭਾਫ ਪੜਾਅ ਐਪੀਟੈਕਸੀ (VPE) | SiH₄+H₂ |
| GaAs homoepitaxial | GaAs | GaAs GaAs | ਭਾਫ ਪੜਾਅ ਐਪੀਟੈਕਸੀ (VPE) | AsCl₃+Ga+H₂ (Ar) |
| GaAs | GaAs GaAs | ਅਣੂ ਬੀਮ ਐਪੀਟੈਕਸੀ (MBE) | Ga+As | |
| GaAs heteroepitaxial | GaAs GaAs | GaAlAs/GaAs/GaAlAs | ਤਰਲ ਪੜਾਅ ਐਪੀਟੈਕਸੀ (LPE) ਭਾਫ਼ ਪੜਾਅ (VPE) | Ga+Al+CaAs+ H2 Ga+AsH3+PH3+CHl+H2 |
| ਗੈਪੀ ਹੋਮਿਓਪੀਟੈਕਸੀਅਲ | ਗੈ.ਪੀ | GaP(GaP;N) | ਤਰਲ ਪੜਾਅ ਐਪੀਟੈਕਸੀ (LPE) ਤਰਲ ਪੜਾਅ ਐਪੀਟੈਕਸੀ (LPE) | Ga+GaP+H2+(NH3) Ga+GaAs+GaP+NH3 |
| ਸੁਪਰਲੈਟੀਸ | GaAs | GaAlAs/GaAs (ਚੱਕਰ) | ਅਣੂ ਬੀਮ ਐਪੀਟੈਕਸੀ (MBE) MOCVD | Ca, As, Al GaR₃+AlR3+AsH3+H2 |
| InP ਹੋਮਿਓਪੀਟੈਕਸੀਅਲ | ਇਨਪੀ | ਇਨਪੀ | ਭਾਫ ਪੜਾਅ ਐਪੀਟੈਕਸੀ (VPE) ਤਰਲ ਪੜਾਅ ਐਪੀਟੈਕਸੀ (LPE) | PCl3+In+H2 In+InAs+GaAs+InP+H₂ |
| Si/GaAs ਐਪੀਟੈਕਸੀ | Si | GaAs | ਅਣੂ ਬੀਮ ਐਪੀਟੈਕਸੀ (MBE) MOGVD | ਗਾ, ਜਿਵੇਂ GaR₃+AsH₃+H₂ |
ਪੋਸਟ ਟਾਈਮ: ਦਸੰਬਰ-24-2024