Applicabilità e applicazione della ceramica Macor nell'ambiente del vuoto


1. Caratteristiche della ceramica di Macor
La ceramica Macor (vetroceramica microcristallina) è un materiale ad alte prestazioni prodotto dalla Corning Incorporated negli Stati Uniti, con proprietà fisiche e chimiche uniche che le consentono di funzionare bene in ambienti sotto vuoto.

  1. Basso tasso di rilascio di gas: Il tasso di rilascio di gas della ceramica Macor in un ambiente sottovuoto è estremamente basso, quasi trascurabile (<1 × 10 -⁹ Torr - L/s - cm ²), in grado di evitare efficacemente il rilascio di molecole di gas e di mantenere la purezza della camera a vuoto.
  2. Resistenza alle alte temperature: La ceramica Macor può resistere a temperature di utilizzo continuo fino a 800 ℃, con un picco di temperatura fino a 1000 ℃. Il suo coefficiente di espansione termica è simile a quello dei metalli e del vetro e può mantenere la stabilità dimensionale anche in presenza di forti variazioni di temperatura.
  3. Struttura a porosità zero: La ceramica Macor ha una porosità pari a zero e un assorbimento di umidità pari a zero, in grado di prevenire l'adsorbimento e la permeazione di gas anche in ambienti umidi o ad alta pressione, garantendo la stabilità a lungo termine dei sistemi di vuoto.
  4. Eccellente stabilità meccanica e chimica: La ceramica Macor ha un'elevata durezza (durezza Mohs 5,5) e resistenza alla corrosione, in grado di resistere alla corrosione di ambienti acidi, alcalini e radianti.
  5. Buona lavorabilità: Le ceramiche Macor possono essere tagliate, forate, lucidate e lavorate con le tradizionali attrezzature CNC, con un controllo della tolleranza fino a ± 0,05 mm o con una precisione ancora maggiore, senza la necessità di una sinterizzazione secondaria, riducendo notevolmente il ciclo di produzione.

2. Scenari di applicazione della ceramica Macor in ambiente sottovuoto
Le ceramiche Macor sono state ampiamente utilizzate in vari settori dell'alta tecnologia, soprattutto in ambienti sotto vuoto, grazie alle loro eccellenti prestazioni.

  1. Settore aerospaziale
    -Materiale isolante termico: Quando il veicolo spaziale torna sulla Terra, la ceramica Macor è in grado di resistere alle alte temperature di attrito fino a 1000 ℃, proteggendo le apparecchiature interne del veicolo spaziale da eventuali danni.
    -Imballaggio di componenti elettronici: L'eccellente isolamento e la stabilità dimensionale garantiscono un funzionamento affidabile dei componenti elettronici in ambienti sotto vuoto e con radiazioni.
    -Componenti per la tenuta del vuoto: come le cerniere e le fibbie delle porte e dei finestrini dei veicoli spaziali, le ceramiche Macor, grazie alla loro resistenza alle radiazioni e alle caratteristiche di bassa emissione, possono garantire un ambiente sotto vuoto all'interno della cabina per decenni.
  2. Apparecchiature per semiconduttori e laser
    -Staffa della macchina per rivestimento sottovuoto: Il basso tasso di rilascio di gas della ceramica Macor può garantire l'uniformità della deposizione del film e migliorare la resa del chip.
    -Cavità e riflettore del laser: La loro resistenza alle alte temperature e le capacità di lavorazione di precisione favoriscono l'emissione stabile di laser ad alta potenza.
    -Vassoio di rivestimento dei wafer: resistente alla corrosione e ai gas di mordenzatura (come Cl ₂, SF ₆), estende i cicli di manutenzione delle apparecchiature a più di tre volte rispetto ai supporti metallici tradizionali.
  3. Strumenti medici e di ricerca
    -Spettrometro di massa e analizzatore di gas: La caratteristica di emissione zero della ceramica Macor garantisce l'accuratezza dei dati di misura ed evita le interferenze di fondo.
    -Substrato per biosensori: La sua inerzia chimica può proteggere la purezza dei campioni biologici ed è adatta alle apparecchiature diagnostiche in vitro.
  4. Applicazioni principali nelle macchine per il rivestimento sottovuoto
    -Rivestimento ottico: Ad esempio, per le staffe dei riflettori laser e i supporti delle lenti ottiche, le caratteristiche di bassa espansione termica della ceramica Macor possono garantire la stabilità della posizione del riflettore durante il processo di rivestimento, evitando la deviazione del percorso ottico causata dalle fluttuazioni di temperatura.
    -Rivestimento di semiconduttori: come i vassoi per il rivestimento dei wafer e i supporti per le camere di reazione MOCVD, la resistenza alla corrosione e le caratteristiche di rilascio non volatile delle ceramiche Macor possono garantire una crescita ad alta purezza degli strati epitassiali di nitruro di gallio (GaN) e carburo di silicio (SiC).

3, vantaggi di lavorazione e personalizzazione della ceramica Macor
Le capacità di lavorazione e personalizzazione delle ceramiche Macor ne aumentano ulteriormente l'applicabilità negli ambienti sotto vuoto.

  1. Formatura di precisione di strutture complesse: La ceramica Macor è in grado di realizzare design estremi, come array di microfori con apertura di 0,5 mm e supporti a parete sottile con spessore di 0,3 mm, attraverso processi come il taglio laser e la foratura a ultrasuoni, adattandosi ai requisiti dei substrati rivestiti ultrasottili.
  2. Risposta rapida e ottimizzazione dei costi: Non è necessario alcun processo di sinterizzazione, la lavorazione diretta può abbreviare il ciclo di produzione di 30% e i campioni possono essere consegnati rapidamente in 3 giorni.
  3. Trattamento di metallizzazione superficiale: Le ceramiche Macor possono essere rivestite con strati metallici come oro e nichel per migliorare l'adesione con i materiali di rivestimento e ridurre i difetti di interfaccia.

4、 I motivi per scegliere la ceramica Macor

  1. Affidabilità: Le ceramiche Macor hanno superato la certificazione RoHS e sono conformi agli standard ambientali e di sicurezza internazionali.
  2. Economia: Lunga durata e bassi costi di manutenzione, riducono il costo totale del ciclo di vita di oltre 40%.
  3. Personalizzazione: Supporta la progettazione non standard e la prototipazione rapida, in grado di soddisfare le diverse esigenze dei clienti.

Le ceramiche Macor stanno ridefinendo i confini della produzione di precisione grazie alle loro eccezionali prestazioni in ambienti sotto vuoto. Sia che si voglia ottenere un'estrema stabilità nell'ingegneria aerospaziale o che si richieda un'altissima pulizia nelle linee di produzione dei semiconduttori, le ceramiche Macor sono in grado di fornire soluzioni affidabili, efficienti e sostenibili.

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