Лекции.Орг


Поиск:




Категории:

Астрономия
Биология
География
Другие языки
Интернет
Информатика
История
Культура
Литература
Логика
Математика
Медицина
Механика
Охрана труда
Педагогика
Политика
Право
Психология
Религия
Риторика
Социология
Спорт
Строительство
Технология
Транспорт
Физика
Философия
Финансы
Химия
Экология
Экономика
Электроника

 

 

 

 


Классификация неорганических стекол




Все силикатные стекла по составу разделяются на три группы:

1) бесщелочные (чисто кварцевое стекло обладает высокой нагревостойкостью, высокими электроизоляционными свойствами, но изделия из них трудно изготавливаются).

2) щелочные стекла без тяжелых окислов:

а) натриевые стекла

б) калиевые и калиево-натриевые стекла. Это обычные стекла, они технологичны, т.е легко обрабатываются, но имеют пониженную нагревостойкость и электроизоляционные свойства.

3) щелочные стекла с высоким содержанием окислов (силикатно-свинцовые, бариевые)

В зависимости от назначения различают следующие основные виды стекол:

электровакуумные стекла применяются для изготовления баллонов электронных и газоразрядных ламп, оболочек рентгеновских ламп; в полупроводниковом производстве применяются для получения металлостеклянных спаев в корпусах маломощных приборов. Эти стекла делятся на группы:

-молибденовая группа (С47-1-С54-2)

-W- группа стекол (С37-1-С40-1)

-стекла платиновой группы (С87-1-С90-1)

изоляторные стекла – герметичные вводы в некоторых типах конденсаторов, терморезисторов, в полупроводниковых приборах (диодах, транзисторах) – в качестве герметизированных вводов в металлические корпуса различных приборов (мощных). Это стекла С48-1, С49-2, С87-1, С88-1. Боросиликатные (С37-1, С38-1, С39-1) и алюмосиликатные (С39-2, С41-1, С48-3) применяются для изготовления изоляционных подложек, на которых расположены активные и пассивные элементы ГИС и фосфоросиликатные (ФСС) стёкла, а в виде пленок боросоликатные (БСС) для защиты p-n переходов.

цветные стекла – это обычные силикатные стекла с добавками, придающими соответствующую окраску Cr2O-зеленую, MnO2- фиолетовую, CaO- синюю.

лазерные стекла – используются в качестве рабочего тела в твердотельных лазерах для генерации импульсов с высоким энергетическим излучением. Баритовый крон BaO-K2O-SiO2, активированный ионами ниодима является лазерным стеклом.

стекловолокна – могут быть весьма тонкие d = 4-7 мкм, очень гибкие, можно обрабатывать способами текстильной технологии. Из стекловолокна получают стеклянные нити путем скручивания и из нитей ткут стеклоткани, стеклоленты, стекляные шланги. Для этого используют щелочные алюмосиликатные, бесщелочные и малощелочные алюмоборосиликатные стекла. Стеклоткани являются нагревастойкими, обладают значительной механической прочностью, малой гигроскопичностью, хорошими электроизоляционными свойствами.

стеклоэмали – это стекловидные покрытия на поверхности изделии с целью защиты от коррозии, электроизоляции и красивого внешнего вида. Они применяются в резисторах, в которых на керамический стержень, намотана проволока и наносят на нее порошок стеклоэмали и отжигается. В результате плавления эмаль растекается по поверхности и создает изоляцию между отдельными витками, между обмоткой и окружающей средой и защищает от воздействия влаги, окисления.

световоды - это тонкие стеклянные волокна используются для передачи света от источника до приемника. Методы и средства передачи световой информации с помощью стекловолокна получили название волоконной оптики – составной части оптоэлектроники. Они имеют преимущества перед оптическими линзами, так как компактны, надежны, передавать световой сигнал можно по искривленному пути, d = 5-15мкм. Световод представляет собой стеклянное волокно, состоящее из двух слоев – жила с высоким показателем преломления и изоляционная оболочка с меньшим показателем преломления. Волокна со свето-изолирующими оболочками параллельно укладываются в пучки, получаются многожильные световоды d = 0,3-3 мм (общее число световедущих жил доходит до 100000).Такие световоды передают изображение с одного торца на другой. Световоды применяются для передачи различной информации, в вычислительной технике, телевидении, фототелеграфии, в медицине.

 

Кварцевое стекло

Из обычного стекла совершенно невозможно сделать оснастку для химической обработки п/п даже при комнатной температуре. Для этой цели используется кварцевое стекло, состоящее из 99,99% и более SiO2. Кроме чистоты, это стекло обладает высокой нагревостойкостью в течение нескольких часов при 1700°К, предельно низкий ТКЛР – 5*10-7К-1 гарантирует стойкость кварца к термоударам. В п/п технологии кварцевое стекло широко применяется в виде труб, тиглей (при выращивании монокристаллических слитков Si) и реакторов (при выращивании эпитаксиалных слоев Si) с толщиной стенок около 3…5 мм. Кварц может использоваться и в качестве подложек ГИС СВЧ. Недостатки: наиболее дорогое среди силикатных стекол, низкий срок службы, вследствии частичной кристаллизации, расстекловывания (мутнеет) и низкой механической прочностью.

Большое значение имеет кварцевое стекло в виде аморфных пленок, образующихся непосредственно на поверхности Si – т.е. пленки собственного оксида. Они обладают защитными свойствами, маскирующим при диффузиях, изолирующим отдельные элементы схемы, является единственным диэлектриком для МДП-транзисторов. Недостаток – проницаемость для ионов Na (за секунду проходит до 1 мкм).         

Ситаллы

Ситаллы – отличаются от стекол тем, что имеют кристаллическое строение, то есть ситаллы – это стеклокристаллические материалы, получаемые путем специальной термообработки стекла, приводящей к его частичной кристаллизации. В стекломассу вводят тонкодисперсионные примеси (Ag, Cu, Al, Au) для образования центров кристаллизации. Ситаллы состоят из мелких кристаллических зерен 1 мкм, скрепленных стекловидной прослойкой: содержание кристаллической фазы 95%. Ситаллы не прозрачны или частично пропускают свет. В зависимости от способа изготовления ситаллы разделяют на фотоситаллы и термоситаллы. Фотоситаллы получают облучением ультрафиолетовым излучением изделий из стекла, содержащих ионы светочувствительных металлов, в результате чего происходит фотохимический процесс восстановления ионов Ag , Cu , Au , способствующих образованию зародышей кристаллизации. После облучения изделие подвергают термообработке. Если облучать не всю поверхность изделия, а определенные участки в виде отверстий, то эти облученные участки при термообработке закристаллизовываются, и они значительно легче растворяются в кислотах и таким образом можно получить отверстия, выемки и так далее.

По назначению ситаллы разделяются на установочные и конденсаторные. Установочный ситалл широко используется в качестве подложек ГИС, тонкопленочных резисторов, деталей СВЧ-приборов и электронных ламп. Ситаллы конденсаторные имеют Eпр больше, чем у керамических конденсаторов.

Термоситалл получается из стекол системы Mg-Al2O3–SiO2, CaO-Al2O3-SiO2 с введением в шихту тонко измельченных TiO2, FeS, ZrO2, которые при варке стекла растворяются и при охлаждении стекломассы образуют центры кристаллизации. Охлажденное изделие вновь нагревают в две стадии. На первой стадии при Т = 500-700 С < T размягчения образуются и растут кристаллические зародыши фторидов, сульфидов, они создают как бы каркас, упрочняющий изделие и препятствующий при дальнейшем повышении температуры его деформации; на второй стадии Т увеличивается до 200- 1100 С и выдерживаются изделие для того, чтобы закристаллизовать стекловидную фазу. По своей структуре термоситаллы напоминают фарфор.

 





Поделиться с друзьями:


Дата добавления: 2018-10-15; Мы поможем в написании ваших работ!; просмотров: 299 | Нарушение авторских прав


Поиск на сайте:

Лучшие изречения:

В моем словаре нет слова «невозможно». © Наполеон Бонапарт
==> читать все изречения...

4235 - | 4185 -


© 2015-2026 lektsii.org - Контакты - Последнее добавление

Ген: 0.011 с.