(ಮೆಟಾಲೈಸ್ಡ್ ಸೆರಾಮಿಕ್ನಿರ್ಮಿಸಿದ್ದಾರೆವಿಂಟ್ರುಸೆಟ್ಕ್)

ಸೆರಾಮಿಕ್ ಲೋಹೀಕರಣಸೆರಾಮಿಕ್ ಮೇಲ್ಮೈಯಲ್ಲಿ ಹೆಚ್ಚು ಅಂಟಿಕೊಳ್ಳುವ ಲೋಹದ ಲೇಪನವನ್ನು ಠೇವಣಿ ಮಾಡುವ ತಂತ್ರವಾಗಿದೆ. ಸೆರಾಮಿಕ್ಸ್ ಅಂತರ್ಗತವಾಗಿ ಬೆಸುಗೆಗೆ ಒದ್ದೆಯಾಗದ ಕಾರಣ ಇದು ಒಂದು ಪ್ರಮುಖ ಹಂತವಾಗಿದೆ. ಮೆಟಾಲೈಸ್ಡ್ ಲೇಯರ್ ಅವುಗಳನ್ನು ಬೆಸುಗೆ ಹಾಕುವಂತೆ ಮಾಡುತ್ತದೆ, ಬಲವಾದ ಸೆರಾಮಿಕ್-ಟು-ಮೆಟಲ್ ಸಂಪರ್ಕಗಳನ್ನು ರೂಪಿಸಲು ಅಗತ್ಯವಾದ ಅಡಿಪಾಯವನ್ನು ಒದಗಿಸುತ್ತದೆ. 

ಇಂದು ಉದ್ಯಮದಲ್ಲಿ ಬಳಸಲಾಗುವ ನಾಲ್ಕು ಪ್ರಾಥಮಿಕ ವಿಧಾನಗಳ ಅವಲೋಕನವನ್ನು ಕೆಳಗೆ ನೀಡಲಾಗಿದೆ.

1. ಮಾಲಿಬ್ಡಿನಮ್-ಮ್ಯಾಂಗನೀಸ್ (Mo-Mn)ವಿಧಾನ: ಕೈಗಾರಿಕಾ ಗುಣಮಟ್ಟ

ದಿMo-Mnಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯು ಹೆಚ್ಚಾಗಿ ಬಳಸಲಾಗುವ ಮತ್ತು ಉತ್ತಮವಾಗಿ ಸ್ಥಾಪಿತವಾದ ಸೆರಾಮಿಕ್ ಮೆಟಾಲೈಸೇಶನ್ ತಂತ್ರಜ್ಞಾನವಾಗಿದೆ. ಇಪ್ಪತ್ತನೇ ಶತಮಾನದ ಮಧ್ಯಭಾಗದಿಂದ, ನಿರ್ವಾತ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನಿಕ್ಸ್ ಮತ್ತು ಏರೋಸ್ಪೇಸ್ ಅಪ್ಲಿಕೇಶನ್‌ಗಳಲ್ಲಿ ಹೆಚ್ಚಿನ-ವಿಶ್ವಾಸಾರ್ಹ ಮುದ್ರೆಗಳನ್ನು ಉತ್ಪಾದಿಸುವ ಪ್ರಮಾಣಿತ ವಿಧಾನವಾಗಿದೆ.

ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯ ತತ್ವ:ಸಾವಯವ ಬೈಂಡರ್‌ನಲ್ಲಿ ವಕ್ರೀಕಾರಕ ಮಾಲಿಬ್ಡಿನಮ್ ಪುಡಿ, ಮ್ಯಾಂಗನೀಸ್ ಪುಡಿ ಮತ್ತು ಆಕ್ಟಿವೇಟರ್‌ಗಳ (ಉದಾ. Al2O3, SiO2 ಮತ್ತು CaO) ಸ್ಲರಿಯನ್ನು ತಯಾರಿಸುವುದು. ಈ ಸ್ಲರಿಯನ್ನು ಸೆರಾಮಿಕ್ ಮೇಲ್ಮೈಗೆ ಅನ್ವಯಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ತೇವಾಂಶವುಳ್ಳ ಹೈಡ್ರೋಜನ್ ಪರಿಸರದಲ್ಲಿ (ಇಬ್ಬನಿ ಬಿಂದು = +30 ° C) ಹೆಚ್ಚಿನ ತಾಪಮಾನದಲ್ಲಿ (1300-1600 ° C) ಸಿಂಟರ್ ಮಾಡಲಾಗುತ್ತದೆ.

ಅನುಕೂಲಗಳು: ಇದು ಹೆಚ್ಚಿನ ಸೀಲಿಂಗ್ ಸಾಮರ್ಥ್ಯವನ್ನು (ಸಕ್ರಿಯಗೊಳಿಸಿದ ವಿಧಾನದೊಂದಿಗೆ 60.2±7.7 MPa ವರೆಗೆ ತಲುಪುತ್ತದೆ) ಮತ್ತು ಅತ್ಯುತ್ತಮ ನಿರ್ವಾತ ಬಿಗಿತವನ್ನು ನೀಡುತ್ತದೆ (ಸೋರಿಕೆ ದರವು 2.3×10⁻¹¹ Pa·m³/s ಗಿಂತ ಕಡಿಮೆ ಇರುತ್ತದೆ). ಈ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯು ಬಹು ಪುನರ್ನಿರ್ಮಾಣದ ಚಕ್ರಗಳನ್ನು ಮತ್ತು ವಿಶಾಲವಾದ, ಕ್ಷಮಿಸುವ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯ ವಿಂಡೋದಿಂದ ಪ್ರಯೋಜನಗಳನ್ನು ಅನುಮತಿಸುತ್ತದೆ.

ಮಿತಿಗಳು:ಹೆಚ್ಚಿನ ಸಿಂಟರ್ಟಿಂಗ್ ತಾಪಮಾನವು ಸೆರಾಮಿಕ್ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳನ್ನು ಬದಲಾಯಿಸಬಹುದು. ಈ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಗೆ ಬೃಹತ್ ಹೈಡ್ರೋಜನ್ ಕುಲುಮೆಯ ಉಪಕರಣದ ಅಗತ್ಯವಿರುತ್ತದೆ, ಇದು ದೀರ್ಘ ಚಕ್ರದ ಸಮಯವನ್ನು ಉಂಟುಮಾಡುತ್ತದೆ. ಇದಲ್ಲದೆ, ಪೂರ್ವ-ಆಕ್ಸಿಡೀಕರಣ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯ ಅನುಪಸ್ಥಿತಿಯಲ್ಲಿ AlN ನಂತಹ ನಾನ್-ಆಕ್ಸೈಡ್ ಸಿರಾಮಿಕ್ಸ್‌ಗಳೊಂದಿಗೆ ಇದು ಹೊಂದಿಕೆಯಾಗುವುದಿಲ್ಲ.

2. ಸಹ-ಫೈರಿಂಗ್ ವಿಧಾನ: ಮಲ್ಟಿಲೇಯರ್ ವೈರಿಂಗ್ ಅನ್ನು ಸಕ್ರಿಯಗೊಳಿಸಿ

ಕೋ-ಫೈರಿಂಗ್ ವಿಧಾನವು ಮೆಟಾಲೈಸೇಶನ್ ಅನ್ನು ನೇರವಾಗಿ ಸೆರಾಮಿಕ್ ಸಿಂಟರಿಂಗ್ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯಲ್ಲಿ ಸಂಯೋಜಿಸುತ್ತದೆ. ಮುಖ್ಯ ಪ್ರಮೇಯವು "ಹಸಿರು ಸೆರಾಮಿಕ್‌ನ ಸಹ-ಫೈರಿಂಗ್" ಆಗಿದೆ, ಇದು ವಕ್ರೀಭವನದ ಲೋಹದ ಪೇಸ್ಟ್ ಅನ್ನು (ಟಂಗ್‌ಸ್ಟನ್, ಮಾಲಿಬ್ಡಿನಮ್, ಅಥವಾ ಮಾಲಿಬ್ಡಿನಮ್-ಮ್ಯಾಂಗನೀಸ್) ಫೈರ್ ಮಾಡದ (ಹಸಿರು) ಸೆರಾಮಿಕ್ ಹಾಳೆಗಳ ಮೇಲೆ ಪರದೆಯ-ಮುದ್ರಣವನ್ನು ಒಳಗೊಂಡಿರುತ್ತದೆ. ಒಂದು ಹಂತದಲ್ಲಿ ಸೆರಾಮಿಕ್ ಸಾಂದ್ರತೆ ಮತ್ತು ಆಂತರಿಕ ಲೋಹೀಕರಣ ಎರಡನ್ನೂ ಪೂರ್ಣಗೊಳಿಸಲು ಈ ಹಾಳೆಗಳನ್ನು ನಂತರ ಬಂಧಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಒಟ್ಟಿಗೆ ಬೆಸೆಯಲಾಗುತ್ತದೆ.

3. ನೇರ ಬಂಧಿತ ತಾಮ್ರ (DBC)ವಿದ್ಯುತ್ ಪ್ರಸರಣಕ್ಕೆ ಆಪ್ಟಿಮೈಸ್ ಮಾಡಲಾಗಿದೆ

ನೇರ ಬಂಧಿತ ತಾಮ್ರ (DBC)1970 ರ ದಶಕದಲ್ಲಿ ಅಭಿವೃದ್ಧಿಪಡಿಸಲಾಯಿತು ಮತ್ತು ಮೂಲತಃ ಯುನೈಟೆಡ್ ಸ್ಟೇಟ್ಸ್‌ನಲ್ಲಿ GE ನಿಂದ ವಾಣಿಜ್ಯೀಕರಣಗೊಂಡಿತು. ಇದು ಈಗ ಉನ್ನತ-ಶಕ್ತಿಯ IGBT ಮಾಡ್ಯೂಲ್‌ಗಳು ಮತ್ತು LED ಶಾಖ ಪ್ರಸರಣ ತಲಾಧಾರಗಳಿಗೆ ಪ್ರಮಾಣಿತ ತಂತ್ರಜ್ಞಾನವಾಗಿದೆ. ಈ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯು ತಾಮ್ರದ ಹಾಳೆಯನ್ನು ಸೆರಾಮಿಕ್ ತಲಾಧಾರಕ್ಕೆ ನೇರವಾಗಿ ಬಂಧಿಸುವುದನ್ನು ಒಳಗೊಂಡಿರುತ್ತದೆ, ಇದರ ಪರಿಣಾಮವಾಗಿ ಹೆಚ್ಚಿನ ಶಾಖ ವಾಹಕತೆ ಮತ್ತು ವಿದ್ಯುತ್ ನಿರೋಧನದೊಂದಿಗೆ ರಚನೆಯಾಗುತ್ತದೆ.

4. ಸಕ್ರಿಯ ಲೋಹದ ಬ್ರೇಜಿಂಗ್ (AMB): ಒಂದು ಹಂತದ ಸೀಲಿಂಗ್ ಕ್ರಾಂತಿ

ಸಕ್ರಿಯ ಲೋಹದ ಬ್ರೇಜಿಂಗ್ (AMB) ಒಂದು ಗಮನಾರ್ಹವಾದ ನಾವೀನ್ಯತೆಯಾಗಿದ್ದು ಅದು ಲೋಹೀಕರಣ ಮತ್ತು ಬ್ರೇಜಿಂಗ್ ಅನ್ನು ಏಕ, ಸರಳೀಕೃತ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯಾಗಿ ಸಂಯೋಜಿಸುತ್ತದೆ. Ti, Zr, Nb, ಅಥವಾ V ಯಂತಹ ಸಕ್ರಿಯ ಅಂಶಗಳನ್ನು ನೇರವಾಗಿ ಬ್ರೇಜಿಂಗ್ ಫಿಲ್ಲರ್ ಮೆಟಲ್‌ಗೆ ಪರಿಚಯಿಸುವ ಮೂಲಕ ಇದನ್ನು ಸಾಧಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಹೆಚ್ಚಿನ ತಾಪಮಾನದಲ್ಲಿ, ಈ ಅಂಶಗಳು ರಾಸಾಯನಿಕವಾಗಿ ಸೆರಾಮಿಕ್‌ನೊಂದಿಗೆ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯಿಸಿ ಲೋಹೀಯ ಬಂಧ ರಚನೆಯೊಂದಿಗೆ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆ ಪದರವನ್ನು ಉತ್ಪಾದಿಸುತ್ತವೆ. ಉದಾಹರಣೆಗಳಲ್ಲಿ TiO, TiN ಮತ್ತು Cu3Ti3O ಸೇರಿವೆ. ಈ ಪದರವು ಬ್ರೇಜಿಂಗ್ ಫಿಲ್ಲರ್ ಲೋಹವನ್ನು ನೇರವಾಗಿ ಸೆರಾಮಿಕ್ ಮೇಲ್ಮೈಯನ್ನು ತೇವಗೊಳಿಸಲು ಅನುಮತಿಸುತ್ತದೆ.

ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳು:

• ಸರಳೀಕೃತ ಕೆಲಸದ ಹರಿವು: ಪ್ರತ್ಯೇಕ ಪೂರ್ವ-ಲೋಹೀಕರಣ ಹಂತದ ಅಗತ್ಯವನ್ನು ನಿವಾರಿಸುತ್ತದೆ.

• ಕಡಿಮೆ ಸಂಸ್ಕರಣಾ ತಾಪಮಾನಗಳು: ಬ್ರೇಜಿಂಗ್ ತುಲನಾತ್ಮಕವಾಗಿ ಕಡಿಮೆ ತಾಪಮಾನದಲ್ಲಿ ಸಂಭವಿಸುತ್ತದೆ (800–950°C).

• ನಿಯಂತ್ರಿತ ವಾತಾವರಣ: ಸಕ್ರಿಯ ಘಟಕಗಳ ಆಕ್ಸಿಡೀಕರಣವನ್ನು ತಡೆಗಟ್ಟಲು ನಿರ್ವಾತ ಅಥವಾ ಹೆಚ್ಚಿನ ಶುದ್ಧತೆಯ ಜಡ ವಾತಾವರಣದಲ್ಲಿ ನಿರ್ವಹಿಸಿ.

• ವಸ್ತು ಬಹುಮುಖತೆ: Al2O3, AlN, ಮತ್ತು Si3N4 ನಂತಹ ಸೆರಾಮಿಕ್ಸ್‌ಗಳಿಗೆ ಸೂಕ್ತವಾಗಿದೆ.