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碳化硅陶瓷膜(SiC)采用重结晶技术通过高温烧结而成,其分离层、过渡层以及多孔支撑层全部为SiC材料,其过滤精度多为微滤和超滤。按膜结构不同一般分为管式膜和平板膜。管式膜由分离层、过渡层和支撑层组成,平板膜由分离层和支撑层组成。
SiC膜过滤分离系统多采用“错流过滤”形式对液体进行分离,原料液在膜管内高速流动,在压力驱动下含小分子成分的澄清渗透液沿与之垂直方向向外透过膜致密层,含大分子成分的浑浊浓缩液被截留,从而实现流体的澄清、分离、浓缩、提纯的目的。
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陶瓷靶材这种材料制备过程中需要注意什么?在材料特性方面的要求有哪些?
①成型方法
为了减少陶瓷靶材的气孔,提高薄膜性能,要求溅射陶瓷靶材具有高密度、低气孔率、高密度意味着陶瓷体内晶粒排列紧密,在承受外界载荷或腐蚀性物质侵蚀的时候不易形成破坏性的突破点。而要得到钙质密度的陶瓷胚体,成型方法是关键。陶瓷靶材的成型一般采用干压、等静压、热压铸等方法。不同的方法具有不同的特点,对养护率陶瓷烧结性和显微结构的影响也会有所不同。
②原料粒度
原料粉粒度对陶瓷靶材形成的薄膜质量有很大的影响,只有原料足够细,最后的烧制成品才有可能形成微结构,使它具有很好的耐磨性。粉料颗粒越细,活性也越大,可促进烧结,制成的瓷强度也越高,小颗粒还可以分散由于刚玉和玻璃相线膨胀系数不同在晶界处造成的应力集中,减少开裂的危险性,细的晶粒还能妨碍微裂纹的发展,不易在成穿晶断裂,有利于提高断裂韧性,还可以提高耐磨性。
③烧结
对于陶瓷的烧结,简单地讲就是陶瓷生坯在高温下的致密化过程。随着温度的上升和时间的延长,粉末颗粒之间发生粘结,烧结体的强度增加,把粉末颗粒的聚集体变为坚强的具有某种显微结构的多晶烧结体,并获得所需的物理,机械性能的制品或材料。样品的致密化速率、最终结构往往也反映了它经历过什么样的热处理过程。
陶瓷靶材的特性要求:
纯度:陶瓷靶材的纯度对溅射薄膜的性能影响很大,纯度越高,溅射薄膜的均匀性和批量产品的质量的一致性越好。
密度:为了减少陶瓷靶材的气孔,提高薄膜性能,要求溅射陶瓷靶材具有高密度。
成分与结构均匀性:为保证溅射薄膜均匀,尤其在复杂的大面积镀膜应用中,必须做到靶材成分与结构均匀性好。
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