I. Жоғары тазалықтағы электрондық деңгейдегі титан диоксиді
Жоғары тазалықтағы электрондық деңгейдегі титан диоксиді деп тазалығы 99,5%-дан жоғары — әдетте 99,9% немесе одан да жоғары талап етілетін — электрондық компоненттерде, жоғары сапалы электроника өнеркәсібінде және оптикалық шыны мен кристалдар сияқты салаларда қолдануға арналған титан диоксиді материалын айтады. Оптикалық салада ол жоғары сыну көрсеткіші бар оптикалық шыны, оптикалық талшықтар, лазерлік кристалдар және синтетикалық асыл тастар сияқты жоғары сапалы өнімдерді өндіру үшін қолданылады.
II. Жоғары тазалықтағы электрондық деңгейдегі титан диоксидінің негізгі сипаттамалары
1. Өте жоғары тазалық
Бұл ең маңызды параметр болып табылады, ол өте төмен жалпы қоспалар деңгейін талап етеді. Электр өткізгіштікке зиянды элементтерге, мысалы, сілтілік металдарға (мысалы, Na, K), сілтілік жер металдарына (мысалы, Ca, Mg) және радиоактивті элементтерге қатаң шектеулер қойылады. Жоғары температурада күйдіру немесе электр өрісінің әсері кезінде бұл қоспалар көші-қонға бейім, бұл диэлектрлік материалдың бұзылу кернеуінің төмендеуіне немесе диэлектрлік жоғалтудың артуына әкеледі.
2. Арнайы кристалдық формалар
Электроника өнеркәсібінде қолданылатын титан диоксиді негізінен анатаз, рутил және анатаз-рутил композиттік формаларында кездеседі. Әртүрлі қолданулар белгілі бір кристалдық формаларды қалайды; мысалы, PTC өнеркәсібі әдетте рутил басым титан диоксидін қаласа, MLCC өнеркәсібі анатаз формасына бейім.
3. Физикалық қасиеттері
Электрондық деңгейдегі өнімдерге бөлшектердің мөлшерінің таралуы, меншікті бетінің ауданы, кристалдық фазаның өзгеру жылдамдығы және бөлшектердің дисперсиясы бойынша қатаң талаптар қойылады. Бөлшектердің мөлшері әдетте субмикрондық және нанометрлік диапазонда (мысалы, 0,2–1,0 мкм немесе 100 нм-ден аз) бақыланады, бұл таспа құю және күйдіру кезіндегі шөгу сияқты кейінгі процестердің тұрақтылығын қамтамасыз етеді.
III. Жоғары тазалықтағы электрондық деңгейдегі титан диоксидінің негізгі қолдану салалары
Жоғары тазалықтағы электрондық дәрежедегі титан диоксидін жоғары температурада барий карбонаты және стронций карбонаты сияқты шикізаттармен синтездеу арқылы керамикалық материалдар алуға болады — оның ішінде барий титанаты (BaTiO₃), стронций титанаты, кальций титанаты, барий стронций титанаты, кальций мыс титанаты және қорғасын цирконат титанаты (PZT) — бұлар электрондық керамика өнеркәсібінде термисторлар (PTC), көпқабатты керамикалық конденсаторлар (MLCC) және пьезоэлектрлік керамика (PZT) сияқты қолданбаларда кеңінен қолданылады. Мысалы, термисторлық қасиеттерді жоғары диэлектрлік тұрақтымен біріктіретін барий титанаты негізіндегі материалдар PTC термисторлары мен MLCC конденсаторлары үшін негізгі іргелі материалдар болып табылады.
Сонымен қатар, бұл материал оптикалық шыны және кристалл салаларында жоғары сыну көрсеткіші бар оптикалық шыны, оптикалық талшықтар, лазерлік кристалдар және синтетикалық асыл тастар сияқты жоғары сапалы өнімдерді өндіру үшін қолданылады.
IV. Жоғары тазалықтағы электрондық дәрежедегі титан диоксидін пайдаланатын электрондық керамика өнеркәсібіне шолу
PTC термисторлары: Негізгі материал — барий титанаты (BaTiO₃) негізіндегі керамика (таза BaTiO₃ оқшаулағыш болып табылады, ал лантан немесе ниобий қосылған BaTiO₃ жоғары өткізгіш n-типті жартылай өткізгішке айналады). Бөлме температурасында оның кедергісі өте төмен, токтың еркін өтуіне мүмкіндік береді; алайда температура шамамен 120°C-тан асқанда, кедергі бірнеше градус аралығында ондаған мың есеге артып, токты тиімді түрде үзеді. Температура төмендеген сайын, кедергі автоматты түрде бастапқы күйіне оралады, бұл өздігінен қалпына келетін, жылумен басқарылатын қосқыш сияқты жұмыс істейді. PTC термисторлары әдетте шамадан тыс токтан қорғау және тұрақты температурада қыздыру қолданбалары үшін қолданылады.
Көпқабатты керамикалық конденсаторлар (MLCC): Негізгі материал — жоғары диэлектрлік тұрақтысы бар барий титанаты (BaTiO₃) негізіндегі керамика. Бұл материал жоғары сыйымдылыққа мүмкіндік береді; жүздеген, тіпті мыңдаған ультра жұқа керамикалық қабаттарды жинақтау арқылы MLCC кішкентай көлемде жоғары сыйымдылыққа қол жеткізеді. Олар ұялы телефондар, компьютерлер және автомобиль электроникасы сияқты құрылғыларда кеңінен қолданылады.
Пьезоэлектрлік керамика (PZT): Негізгі материал — поляризацияланған қорғасын цирконат титанаты (PZT) керамикасы. Ол пьезоэлектрлік қасиеттерге ие, механикалық қысымға ұшырағанда бетінде электр зарядын пайда етеді және электр кернеуі берілгенде физикалық деформацияға ұшырайды. PZT керамикасы әдетте оттықтар, қысым датчиктері, дәлдік позициялау кестелері, ультрадыбыстық қозғалтқыштар және дыбыстағыштар сияқты қолданбаларда қолданылады.
V. PTC және MLCC секторларында жоғары тазалықтағы электрондық дәрежедегі титан диоксидін қолданудағы айырмашылықтар
PTC секторында жартылай өткізгіштік қасиеттерді қамтамасыз ету үшін титан диоксидінің жоғары тазалығы қажет, ал кристалдық пішін мен бөлшек мөлшеріне қойылатын талаптар салыстырмалы түрде икемді; материал негізінен рутил фазасынан немесе белгілі бір аралас кристалдық пішіннен тұрады. MLCC секторында өте жоғары тазалық және ультра жұқа, біркелкі бөлшек мөлшерлері қажет; кристалдық пішін әдетте негізінен анатаз немесе белгілі бір аралас кристалдық пішін болып табылады, бұл жұқа қабаттар мен миниатюризация талаптарын қанағаттандыру үшін.
PTC қолданбалары допингтен туындайтын жартылай өткізгіштік сипаттамаларға басымдық береді; шикізаттың тазалығы маңызды болғанымен, бөлшек мөлшері мен кристалдық пішінге қатысты үлкен төзімділік бар. Керісінше, MLCC кішкентай көлемде жоғары сыйымдылыққа қол жеткізу үшін өте жұқа диэлектрлік қабаттарды қажет етеді, бұл титан диоксиді шикізатының тазалығына, бөлшек мөлшеріне, кристалдық пішініне және процесс тұрақтылығына қатаң, көбінесе экстремалды талаптар қояды.
VI. Микро-нано: Жоғары тазалықтағы электрондық дәрежедегі титан диоксидіне назар аудару, электрондық керамика өндірісін күшейту
Электрондық керамика өнеркәсібінің әртүрлі салаларында жоғары тазалықтағы электрондық дәрежедегі титан диоксидіне қойылатын әртүрлі талаптарды толық түсіне отырып, Jiweina арнайы өнімдер қатарын әзірледі. Тазалық, кристалдық фаза және бөлшектер мөлшері сияқты негізгі физикалық қасиеттерді дәл бақылау арқылы компания электрондық керамикадан (PTC термисторлары, MLCC, PZT пьезоэлектрлік керамикасы және микротолқынды диэлектрлік керамиканы қоса) оптикалық шыны мен кристалдар сияқты жоғары деңгейлі қолданыстарға дейінгі әртүрлі қажеттіліктерді тиімді қанағаттандырады. Осы өнімдердің кейбіреулерінің морфологиясы мен құрылымын көрсететін SEM суреттері төменде көрсетілген.
