Anwendbarkeit und Einsatz von Macor-Keramik in der Vakuumumgebung

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1、 Merkmale von Macor-Keramik
Macor-Keramik (mikrokristalline Glaskeramik) ist ein Hochleistungsmaterial, das von Corning Incorporated in den Vereinigten Staaten hergestellt wird und über einzigartige physikalische und chemische Eigenschaften verfügt, die es ermöglichen, dass es in Vakuumumgebungen gut funktioniert.

1. Geringe Gasfreisetzungsrate: Die Gasfreisetzungsrate von Macor-Keramik in einer Vakuumumgebung ist extrem niedrig, fast vernachlässigbar (<1 × 10 -⁹ Torr - L/s - cm ²), wodurch die Freisetzung von Gasmolekülen wirksam vermieden und die Reinheit der Vakuumkammer erhalten werden kann.
2. Hohe Temperaturbeständigkeit: Macor-Keramik kann Dauergebrauchstemperaturen von bis zu 800 ℃ standhalten, mit einer Spitzentemperatur von bis zu 1000 ℃. Ihr Wärmeausdehnungskoeffizient ist ähnlich wie der von Metallen und Glas, und sie kann ihre Formstabilität bei starken Temperaturschwankungen beibehalten.
3. Null-Porositäts-Struktur: Macor-Keramik hat keine Porosität und keine Feuchtigkeitsaufnahme, was die Adsorption und Permeation von Gasen selbst in feuchten oder Hochdruck-Umgebungen verhindert und die langfristige Stabilität von Vakuumsystemen gewährleistet.
4. Ausgezeichnete mechanische und chemische Stabilität: Macor-Keramik weist eine hohe Härte (Mohs-Härte 5,5) und Korrosionsbeständigkeit auf, die der Korrosion durch Säuren, Laugen und Strahlung widerstehen kann.
5. Gute Verarbeitbarkeit: Macor-Keramik kann mit herkömmlichen CNC-Maschinen geschnitten, gebohrt, poliert und bearbeitet werden, mit einer Toleranzkontrolle von bis zu ± 0,05 mm oder sogar noch höherer Präzision, ohne dass eine zweite Sinterung erforderlich ist, wodurch der Produktionszyklus erheblich verkürzt wird.

2、 Anwendungsszenarien von Macor-Keramik in der Vakuumumgebung
Macor-Keramik wird aufgrund ihrer hervorragenden Leistungen in verschiedenen High-Tech-Bereichen eingesetzt, insbesondere in Vakuumumgebungen.

1. Bereich Luft- und Raumfahrt
   -Wärmeisolierendes Material: Wenn das Raumschiff zur Erde zurückkehrt, kann die Macor-Keramik hohen Reibungstemperaturen von bis zu 1000 ℃ standhalten und so die interne Ausrüstung des Raumschiffs vor Schäden schützen.
   -Verpackung elektronischer Bauteile: Seine hervorragende Isolierung und Formstabilität gewährleisten einen zuverlässigen Betrieb elektronischer Komponenten in Vakuum- und Strahlungsumgebungen.
   Komponenten für die Vakuumabdichtung: Scharniere und Verschlüsse von Raumfahrzeugtüren und -fenstern aus Macor-Keramik können aufgrund ihrer Strahlungsbeständigkeit und ihrer geringen Abgaswerte jahrzehntelang ein Vakuum in der Kabine gewährleisten.
2. Halbleiter- und Laserausrüstung
   -Vakuum-Beschichtungsmaschine Halterung: Die niedrige Gasfreisetzungsrate der Macor-Keramik kann die Gleichmäßigkeit der Schichtabscheidung gewährleisten und die Chipausbeute verbessern.
   -Laserkavität und Reflektor: Ihre hohe Temperaturbeständigkeit und die Fähigkeit zur Präzisionsbearbeitung unterstützen die stabile Leistung von Hochleistungslasern.
   -Wafer-Beschichtungstablett: korrosionsbeständig und resistent gegen Ätzgase (wie Cl ₂, SF ₆), wodurch die Wartungszyklen der Geräte mehr als dreimal so lang sind wie bei herkömmlichen Metallträgern.
3. Medizinische und Forschungsinstrumente
   -Massenspektrometer und Gasanalysator: Die Nullemissionscharakteristik der Macor-Keramik gewährleistet die Genauigkeit der Messdaten und vermeidet Hintergrundstörungen.
   Biosensor-Substrat: Seine chemische Inertheit kann die Reinheit biologischer Proben schützen und ist für In-vitro-Diagnosegeräte geeignet.
4. Kernanwendungen in Vakuumbeschichtungsanlagen
   -Optische Beschichtung: Bei Laserreflektorhalterungen und optischen Linsenträgern beispielsweise kann die geringe thermische Ausdehnung der Macor-Keramik die Stabilität der Reflektorposition während des Beschichtungsprozesses gewährleisten und eine durch Temperaturschwankungen verursachte Abweichung des optischen Weges vermeiden.
   Halbleiterbeschichtung: Die Korrosionsbeständigkeit und die nichtflüchtigen Freisetzungseigenschaften der Macor-Keramik gewährleisten ein hochreines Wachstum von Galliumnitrid- (GaN) und Siliziumkarbid- (SiC) Epitaxieschichten, z. B. für Waferbeschichtungsschalen und MOCVD-Reaktionskammerträger.

3、 Verarbeitungs- und Anpassungsvorteile von Macor-Keramik
Die Verarbeitungs- und Anpassungsmöglichkeiten von Macor-Keramik verbessern ihre Anwendbarkeit in Vakuumumgebungen weiter.

1. Präzisionsumformung von komplexen Strukturen: Macor-Keramik kann durch Verfahren wie Laserschneiden und Ultraschallbohren extreme Designs wie Mikrobohrungen mit 0,5 mm Öffnung und dünnwandige Träger mit einer Dicke von 0,3 mm realisieren und sich so an die Anforderungen ultradünner beschichteter Substrate anpassen.
2. Schnelle Reaktion und Kostenoptimierung: Es ist kein Sinterprozess erforderlich, die direkte Bearbeitung kann den Produktionszyklus um 30% verkürzen, und die Muster können innerhalb von 3 Tagen geliefert werden.
3. Behandlung der Oberflächenmetallisierung: Macor-Keramiken können mit Metallschichten wie Gold und Nickel beschichtet werden, um ihre Haftung mit Beschichtungsmaterialien zu verbessern und Grenzflächendefekte zu verringern.

4、 Gründe für die Wahl von Macor-Keramik

1. Verlässlichkeit: Die Keramik von Macor ist RoHS-zertifiziert und entspricht den internationalen Umwelt- und Sicherheitsstandards.
2. Wirtschaftlich: Lange Lebensdauer und niedrige Wartungskosten, wodurch die Gesamtlebenszykluskosten um mehr als 40% reduziert werden.
3. Individuelle Anpassung: Unterstützt nicht-standardisiertes Design und schnelles Prototyping, wodurch unterschiedliche Kundenanforderungen erfüllt werden können.

Macor-Keramik definiert die Grenzen der Präzisionsfertigung mit ihrer herausragenden Leistung in Vakuumumgebungen neu. Ob extreme Stabilität in der Luft- und Raumfahrttechnik oder höchste Reinheit in Halbleiterproduktionslinien, Macor Ceramics bietet zuverlässige, effiziente und nachhaltige Lösungen.