Катуу таштан технологиялык кереметке чейин: кварц айнек буласынын өзгөрүшү

Кварц айнек буласы деген эмне?

Кварц айнек буласынегизги компоненти катары ≥99,9% тазалыктагы кремний диоксиди (SiO₂) колдонулган органикалык эмес була материалы. Ал эритилген кремний таякчасын тартуу процесси аркылуу өндүрүлөт. Бул була материалы катуу кварцтын көптөгөн мыкты мүнөздөмөлөрүн жана касиеттерин айкалыштырат, бул аны жогорку температурага чыдамдуу эң сонун материалга айлантат. Ошондой эле, атайын касиеттерге ээ композиттик материалдарды түзүү үчүн аны ар кандай формадагы керамика, глинозем, нитриддер жана башка материалдар менен композициялоого болот. Кварц буласынын жиби чийки жипчелерди бурап жана ийрүү жолу менен жасалат.

Эмне үчүн кварц буласы мынчалык бекем жана анын кандай жогорку касиеттери бар?

1. Кварц айнек буласы жогорку температурага эң сонун туруктуулукка ээ. Анын узак мөөнөттүү иштөө температурасы 1050-1200℃, ал эми анын заматта температурага туруктуулугу 1700℃ чейин жетет. Ал жогорку температура шарттарында жогорку бекемдикти сактайт, жылуулук соккуларына жана абляцияга туруктуу жана аэрокосмостук жылуулук коргоосунда, ракета кыймылдаткычтарынын соплолорунда жана жогорку температуралуу изоляция материалдарында колдонулушу мүмкүн.

2. ал эң сонун диэлектрикалык касиеттерге жана жакшы толкун өткөрүмдүүлүгүнө ээ. Анын диэлектрикалык туруктуулугу 3,7ге чейин төмөн, ал эми диэлектрикалык жоготуу коэффициенти <0,001>. Ал жогорку жыштыктагы сигнал өткөрүү жоготууларынын төмөндүгүнө жана жогорку толкун өткөрүүсүнө (99,3% га чейин) ээ, бул аны радар куполдоруна, антенна радомдоруна, 5G байланыш субстраттарына жана ракетадан коргонуу түзүлүштөрүнө ылайыктуу кылган негизги мүнөздөмөлөрдүн бири.

3. Кварц буласы жогорку механикалык бекемдикке ээ. Анын созулууга туруктуулугу >1500 МПа, тыгыздыгы 2,29 г/см³, жеңил, бирок жогорку бекемдиктеги конструкцияга жетиши мүмкүн, бул жабдуулардын салмагын азайтып, ошол эле учурда бекемдигин сактайт. Андан тышкары, аны башка материалдар менен айкалыштырып, жогорку өндүрүмдүү композиттик арматураларды түзүүгө болот, бул аны спутниктик структуралык компоненттер үчүн маанилүү материалга айлантат.

4. Анын эң сонун химиялык туруктуулугу белгилей кетүүчү нерсе. SiO₂ курамы ≥99,9% болгондуктан, ал катуу химиялык чөйрөлөргө ыңгайлашып, күчтүү химиялык инерциялуулукту жана коррозияга туруктуулукту көрсөтөт. Бул аны жарым өткөргүчтөрдү иштетүүчү жабдуулар, жогорку температурадагы чыпкалоочу материалдар жана химиялык ташуучулар үчүн идеалдуу тандоо кылат.

Кварц айнек буласынан жасалган буюмдар көптөгөн тармактарда колдонулат.

1. Кварц жүнүнөн жана кварц жүнүнөн жасалган кийиз жогорку температурадагы эксперименттерди жүргүзгөндөргө тааныш. Булар үйлөтүлгөн же тартылган кварц булаларынан жасалган жумшак кыска булалар, аларды түздөн-түз колдонууга же кийизге айландырууга болот. 1. Кварц жүнүнүн жеңил, тешиктүү текстурасы жана жылуулук өткөрүмдүүлүгү төмөн, бул аны эң сонун жогорку температурадагы изоляциялоочу материалга айлантат. Ал көбүнчө космостук кемелердин изоляциялоочу катмарларында же өнөр жайлык жогорку температурадагы жабдууларда колдонулат. Лабораториялык түтүк мештериндеги жана күйгүзүүчү мештердеги платформалардагы ак, жумшак, пахта сымал изоляциялоочу компоненттер жана жууркан сымал изоляциялоочу компоненттер кварц жүнүнөн жана кварц жүнүнөн жасалган кийизден жасалган.

2. Үзгүлтүксүз кесүүкварц булаларыАлдын ала аныкталган узундукка чейин майдаланган кварц булаларын берет. Буларды арматуралоочу жана толкун өткөрүүчү агенттер катары жогорку температурага туруктуу чайырларга аралаштырып, ракета радомдору сыяктуу компоненттерди өндүрүү үчүн аблятивдик же жылуулук изоляциялоочу материалдарды түзүү үчүн бириктирип калыптоого болот.

3. Кварц буласынан жасалган жип үзгүлтүксүз жипче болуп саналат жана кийинки токуу үчүн негизги материал катары кызмат кылат. Эң ысыкка чыдамдуу жана диэлектрикалык жактан натыйжалуу ийкемдүү органикалык эмес булалардын бири катары, ал көбүнчө ар кандай кездемелерди токуу үчүн же түздөн-түз композиттик материалдарды ороо жана калыптоо үчүн арматуралоочу фаза катары колдонулат. Андан тышкары, өнүккөн үч өлчөмдүү токуу технологиясы булаларды мейкиндикте чырмалыштырууга мүмкүндүк берет. Бул түзүлүш жалпысынан күчтүү бүтүндүккө ээ, бул аны ракета кыймылдаткычынын соплолору сыяктуу татаал формадагы, жогорку жүк көтөрүүчү компоненттерди өндүрүү үчүн идеалдуу бланкка айлантат.

4. Кварц буласынан жасалган кездемежөнөкөй өрүм, сара өрүм, атлас өрүм жана башка процесстерди колдонуу менен жиптен токулат. Бекемдөөчү материал катары, ал полиимид жана эпоксиддик чайыр сыяктуу матрицалар менен кошулуп, учактар, ракеталар жана ракеталар үчүн жогорку температурадагы структуралык компоненттерди, ошондой эле спутниктик антенналар жана жогорку жыштыктагы басылган схемалык платалар үчүн жылуулукту изоляциялоочу же абляцияга туруктуу материалдарды чыгарат.