ကာဗွန်သည် သဘာဝတွင် အသုံးအများဆုံး ဒြပ်စင်များထဲမှ တစ်ခုဖြစ်ပြီး ကမ္ဘာပေါ်ရှိ အရာဝတ္ထုအားလုံးနီးပါး၏ ဂုဏ်သတ္တိများကို လွှမ်းခြုံထားသည်။၎င်းသည် ကွဲပြားသော မာကျောမှုနှင့် ပျော့ပျောင်းမှု၊ လျှပ်ကာတစ်ပိုင်းလျှပ်ကူးတာ-စူပါကွန်ဒတ်တာအပြုအမူ၊ အပူလျှပ်ကာ-စူပါလျှပ်ကူးနိုင်စွမ်း၊ နှင့် အလင်းစုပ်ယူမှု-ပြီးပြည့်စုံသော ပွင့်လင်းမြင်သာမှုစသည့် ကျယ်ပြန့်သော ဝိသေသလက္ခဏာများကို ပြသထားသည်။ယင်းတို့အထဲတွင် sp2 ပေါင်းစပ်ဖွဲ့စည်းထားသော ပစ္စည်းများသည် ဂရပ်ဖိုက်၊ ကာဗွန်နာနိုပြွန်များ၊ ဂရပ်ဖင်း၊ ဖူလာနက် နှင့် amorphous glassy ကာဗွန်များအပါအဝင် ကာဗွန်ဒြပ်ပစ္စည်းမိသားစု၏ အဓိကအင်္ဂါများဖြစ်သည်။
Graphite နှင့် Glassy Carbon နမူနာများ
ယခင်ပစ္စည်းများသည် လူသိများသော်လည်း ယနေ့ဖန်စီကာဗွန်ကို အာရုံစိုက်ကြည့်ကြပါစို့။glassy carbon သို့မဟုတ် vitreous carbon ဟုခေါ်သော glassy carbon သည် ဖန်နှင့် ceramics များ၏ ဂုဏ်သတ္တိများကို ဂရပ်ဖစ်မဟုတ်သော ကာဗွန်ပစ္စည်းအဖြစ် ပေါင်းစပ်ထားသည်။ပုံဆောင်ခဲဂရပ်ဖိုက်နှင့်မတူဘဲ ၎င်းသည် 100% sp2-hybridized နီးပါးရှိသော amorphous ကာဗွန်ပစ္စည်းဖြစ်သည်။ဖန်စီကာဗွန်ကို မသန်စွမ်းဓာတ်ငွေ့လေထုအောက်တွင် phenolic resins သို့မဟုတ် furfuryl alcohol resins ကဲ့သို့သော ရှေ့ပြေးအော်ဂဲနစ်ဒြပ်ပေါင်းများကို အပူချိန်မြင့်တင်ခြင်းဖြင့် ပေါင်းစပ်ပေါင်းစပ်ထားပါသည်။၎င်း၏ အနက်ရောင်အသွင်အပြင်နှင့် ချောမွေ့သော ဖန်သားပြင်ကဲ့သို့ မျက်နှာပြင်သည် ၎င်းကို "ဂလက်ဆီကာဗွန်" ဟူသော အမည်ကို ရရှိခဲ့သည်။
1962 ခုနှစ်တွင် သိပ္ပံပညာရှင်များ ၏ ပထမဆုံး ပေါင်းစပ်ဖွဲ့စည်းမှု မှစတင်၍ glassy carbon ၏ တည်ဆောက်ပုံ နှင့် ဂုဏ်သတ္တိ များကို အကျယ်တဝင့် လေ့လာခဲ့ပြီး ကာဗွန် ပစ္စည်းများ နယ်ပယ် တွင် အရေးအကြီးဆုံး အကြောင်းအရာ တစ်ခု အဖြစ် တည်ရှိနေခဲ့သည်။Glassy carbon ကို Type I နှင့် Type II glassy carbon ဟူ၍ နှစ်မျိုးခွဲခြားနိုင်သည်။Type I ဖန်စီကာဗွန်ကို အပူချိန် 2000°C အောက်တွင် သန့်စင်ထားသော အော်ဂဲနစ်ရှေ့ပြေးပစ္စည်းများမှ သန့်စင်ပြီး အဓိကအားဖြင့် ကျပန်းဦးတည်ထားသော ဂရပ်ဖင်းအပိုင်းအစများ ပါဝင်ပါသည်။အခြားတစ်ဖက်တွင်၊ Type II ဖန်စီကာဗွန်ကို ပိုမိုမြင့်မားသောအပူချိန် (~2500°C) တွင် ရောနှောကာ ပေါင်းစပ်ထားသော အပြည့်အ၀ကဲ့သို့သော စက်လုံးပုံဖွဲ့စည်းပုံများ (အောက်ပါပုံတွင်ပြထားသည့်အတိုင်း) ၏ amorphous multilayered သုံးဖက်မြင်မက်ထရစ်ကို ဖန်တီးထားသည်။
Glassy Carbon Structure Representation (ဘယ်) နှင့် High-resolution Electron Microscopy Image (ညာ)
မကြာသေးမီက သုတေသနပြုချက်အရ Type II glassy ကာဗွန်သည် Type I ထက် မြင့်မားသော ဖိသိပ်နိုင်စွမ်းကို ပြသထားပြီး ၎င်းသည် ၎င်းတွင် တပ်ဆင်ထားသော fullerene နှင့်တူသော စက်ဝိုင်းပုံသဏ္ဍာန်ကြောင့် ဖြစ်သည်။ဂျီဩမေတြီ အနည်းငယ်ကွဲပြားသော်လည်း Type I နှင့် Type II ဖန်စီကာဗွန်မက်ထရစ်များသည် ပုံမှန်အားဖြင့် ပုံမမှန်သောကောက်ကောက်ထားသော ဂရပ်ဖင်းများဖြင့် ဖွဲ့စည်းထားသည်။
Glassy Carbon အသုံးပြုမှုများ
Glassy ကာဗွန်တွင် သိပ်သည်းဆနည်းသော၊ မာကျောမှု၊ ခိုင်ခံ့မှု၊ ဓာတ်ငွေ့နှင့် အရည်များသို့ စိမ့်ဝင်နိုင်မှု၊ မြင့်မားသော အပူနှင့် ဓာတုဗေဒ တည်ငြိမ်မှုတို့ အပါအဝင် ထူးထူးခြားခြား ဂုဏ်သတ္တိများစွာ ပါ၀င်ပြီး ၎င်းကို ထုတ်လုပ်မှု၊ ဓာတုဗေဒနှင့် အီလက်ထရွန်နစ်ပစ္စည်း ကဲ့သို့သော လုပ်ငန်းများတွင် တွင်ကျယ်စွာ အသုံးချနိုင်စေပါသည်။
01 High-Temperature Applications
Glassy carbon သည် inert gas သို့မဟုတ် vacuum environment တွင် အပူချိန် 3000°C အထိ ခံနိုင်ရည်ရှိပြီး အပူချိန်မြင့်မားသည်။အခြားသော ကြွေထည်နှင့် သတ္ထုများကဲ့သို့ အပူချိန်မြင့်သော ပစ္စည်းများနှင့် မတူဘဲ၊ ဖန်စီကာဗွန်၏ အစွမ်းသည် အပူချိန်နှင့်အတူ တိုးလာပြီး ကြွပ်ဆတ်မှုမရှိဘဲ 2700K အထိ ရောက်ရှိနိုင်သည်။၎င်းတွင် ထုထည်နည်းပါးခြင်း၊ အပူစုပ်ယူမှုနည်းခြင်းနှင့် အပူချဲ့ထွင်မှု နည်းပါးခြင်းတို့လည်း ပါ၀င်သောကြောင့် ၎င်းသည် အပူချိန်မြင့်သော အသုံးချပရိုဂရမ်များ၊ Loading စနစ်များနှင့် မီးဖိုအစိတ်အပိုင်းများ အပါအဝင် အမျိုးမျိုးသော အပူချိန်မြင့်သည့် အပလီကေးရှင်းများအတွက် သင့်လျော်သည်။
02 ဓာတုဗေဒအသုံးချမှုများ
၎င်း၏ မြင့်မားသော သံချေးတက်မှုကို ခံနိုင်ရည်ရှိသောကြောင့် Glassy carbon သည် ဓာတုဗေဒဆိုင်ရာ ခွဲခြမ်းစိတ်ဖြာမှုတွင် ကျယ်ပြန့်စွာ အသုံးပြုသည်ကို တွေ့ရှိရသည်။ဖန်စီကာဗွန်ဖြင့် ပြုလုပ်ထားသော စက်ပစ္စည်းသည် ပလက်တီနမ်၊ ရွှေ၊ အခြား သံချေးတက်ခံနိုင်ရည်ရှိသော သတ္တုများ၊ အထူးကြွေထည်များ၊ သို့မဟုတ် ဖလိုရိုရိုပလတ်စတစ်များဖြင့် ပြုလုပ်ထားသည့် သမားရိုးကျ ဓာတ်ခွဲခန်းကိရိယာများထက် အားသာချက်များ ပေးပါသည်။ဤအကျိုးကျေးဇူးများတွင် စိုစွတ်သောအညစ်အကြေးများကို ခံနိုင်ရည်ရှိခြင်း၊ မှတ်ဉာဏ်အကျိုးသက်ရောက်မှုမရှိခြင်း (မထိန်းချုပ်နိုင်သော စုပ်ယူမှုနှင့် ဒြပ်စင်များ စုပ်ယူခြင်း)၊ ခွဲခြမ်းစိတ်ဖြာထားသောနမူနာများ၏ ညစ်ညမ်းခြင်း၊ အက်ဆစ်နှင့် အယ်ကာလိုင်းအရည်ပျော်ခြင်းတို့ကို ခံနိုင်ရည်ရှိပြီး ဖန်သားပေါက်များမဟုတ်သော မျက်နှာပြင်များပါဝင်သည်။
03 သွားဘက်ဆိုင်ရာနည်းပညာ
Glassy carbon crucible များကို အဖိုးတန်သတ္တုများနှင့် တိုက်တေနီယမ်သတ္တုစပ်များ အရည်ပျော်ရန်အတွက် သွားဘက်ဆိုင်ရာနည်းပညာတွင် အသုံးများသည်။၎င်းတို့သည် မြင့်မားသောအပူစီးကူးမှု၊ ဂရပ်ဖိုက်စတက်ဖိုက်များနှင့် နှိုင်းယှဉ်ပါက သက်တမ်းပိုရှည်သည်၊ သွန်းသော အဖိုးတန်သတ္တုများ၏ ကပ်ငြိမှုမရှိမှု၊ အပူဒဏ်ခံနိုင်မှု၊ အဖိုးတန်သတ္တုများနှင့် တိုက်တေနီယမ်သတ္တုစပ်အားလုံးကို အသုံးချနိုင်မှု၊ induction casting centrifuges များအသုံးပြုမှု၊ သွန်းသောသတ္တုများပေါ်တွင် အကာအကွယ်လေထုဖန်တီးမှု၊ နှင့် flux အတွက်လိုအပ်မှုဖယ်ရှားရေး။
glassy ကာဗွန် crucibles ကိုအသုံးပြုခြင်းသည် အပူနှင့် အရည်ပျော်ချိန်များကို လျှော့ချပေးပြီး အရည်ပျော်ယူနစ်၏ အပူပေးကွိုင်များကို ရိုးရာကြွေကွန်တိန်နာများထက် နိမ့်သောအပူချိန်တွင် လည်ပတ်စေခြင်းဖြင့် သတ္တုထုထည်တစ်ခုစီအတွက် လိုအပ်သည့်အချိန်ကို လျှော့ချပေးပြီး crucible ၏ သက်တမ်းကို တိုးစေသည်။ထို့အပြင်၊ ၎င်း၏ စိုစွတ်မှု မရှိခြင်းသည် ပစ္စည်း ဆုံးရှုံးခြင်းဆိုင်ရာ စိုးရိမ်မှုများကို ဖယ်ရှားပေးပါသည်။
04 Semiconductor အသုံးချမှုများ
၎င်း၏မြင့်မားသောသန့်စင်မှု၊ ခြွင်းချက်ရှိသောချေးခံနိုင်ရည်ရှိသောဖန်စီကာဗွန်၊ အမှုန်အမွှားထုတ်လုပ်မှုမရှိခြင်း၊ လျှပ်ကူးမှုနှင့်စက်မှုဂုဏ်သတ္တိများကောင်းမွန်သော၊ သည် semiconductor ထုတ်လုပ်မှုအတွက်အကောင်းဆုံးပစ္စည်းဖြစ်သည်။Bridgman သို့မဟုတ် Czochralski နည်းလမ်းများကို အသုံးပြု၍ ဖန်စီကာဗွန်ဖြင့် ပြုလုပ်ထားသော မှန်ချပ်များနှင့် သင်္ဘောများကို Bridgman သို့မဟုတ် Czochralski နည်းလမ်းများဖြင့် အရည်ပျော်ခြင်း၊ gallium arsenide ပေါင်းစပ်ခြင်းနှင့် တစ်ခုတည်းသော ပုံဆောင်ခဲကြီးထွားမှုတို့အတွက် အသုံးပြုနိုင်သည်။ထို့အပြင်၊ glassy ကာဗွန်သည် ပလာစမာ etching စနစ်များတွင် အိုင်းယွန်း စိုက်စနစ်များနှင့် လျှပ်ကူးပစ္စည်း အစိတ်အပိုင်းများအဖြစ် လုပ်ဆောင်နိုင်သည်။၎င်း၏မြင့်မားသော X-ray ပွင့်လင်းမြင်သာမှုသည် X-ray မျက်နှာဖုံးအလွှာအတွက် ဖန်စီကာဗွန်ချစ်ပ်များကို ပြုလုပ်ပေးသည်။
နိဂုံးချုပ်အားဖြင့်၊ glassy carbon သည် မြင့်မားသော အပူချိန်ခံနိုင်ရည်ရှိမှု၊ ဓာတုဗေဒဆိုင်ရာ အားနည်းမှုနှင့် အလွန်ကောင်းမွန်သော စက်ပိုင်းဆိုင်ရာစွမ်းဆောင်ရည်များ ပါ၀င်သည့် ထူးခြားသောဂုဏ်သတ္တိများကို ပေးစွမ်းပြီး ၎င်းသည် အမျိုးမျိုးသောစက်မှုလုပ်ငန်းနယ်ပယ်များတွင် အသုံးပြုရန်အတွက် သင့်လျော်သည်။
စိတ်ကြိုက်ဖန်ကာဗွန်ထုတ်ကုန်များအတွက် Semicera ကိုဆက်သွယ်ပါ။
အီးမေးလ်-sales05@semi-cera.com
စာတင်ချိန်- ဒီဇင်ဘာ-၁၈-၂၀၂၃