کس طرح فیوز سلکا ہے

فیوز سلکا, اسے فیوز کوارٹج کے نام سے بھی جانا جاتا ہے, ایک مصنوعی ہے, سلیکن ڈائی آکسائیڈ کی بے ساختہ شکل (Sio2). یہ انتہائی اعلی درجہ حرارت پر اعلی طہارت سلکا ریت یا کوارٹج کرسٹل پگھلنے سے تیار کیا جاتا ہے. یہ مواد اپنی غیر معمولی آپٹیکل اور تھرمل خصوصیات کے لئے جانا جاتا ہے, اسے اعلی اعلی کارکردگی کی ایپلی کیشنز کے لئے مثالی بنانا.

سلیکن ڈائی آکسائیڈ (Sio2) ایک کیمیائی مرکب ہے جو ایک سلیکن ایٹم اور دو آکسیجن ایٹموں پر مشتمل ہے. یہ عام طور پر فطرت میں کوارٹج اور مختلف جانداروں میں پایا جاتا ہے. سلیکن ڈائی آکسائیڈ میں کم سے کم نجاست کے ساتھ ایک اعلی طہارت کی سطح ہے, اسے مختلف صنعتوں میں ایک ضروری مواد بنانا.

 

سلیکن ڈائی آکسائیڈ کی کیمیائی ترکیب

سلیکن ڈائی آکسائیڈ (Sio2):

• فارمولا: Sio2
• سالماتی وزن: 60.08 جی/مول
• ساخت: 1 حصہ سلیکن (اور), 2 حصے آکسیجن (اے)
• ظاہری شکل: پارباسی ٹھوس سے شفاف
• طہارت: کم سے کم نجاست کے ساتھ اعلی طہارت

 

کلیدی خصوصیات

• اعلی پگھلنے کا نقطہ: ~ 1710 ° C (3110° f)
• سختی: Mohs کی سختی 7
• کیمیائی استحکام: زیادہ تر شرائط کے تحت کیمیائی طور پر جڑ
• بجلی کی خصوصیات: اس کی خالص شکل میں انسولیٹر, لیکن سیمی کنڈکٹنگ کے ل. اس میں ترمیم کی جاسکتی ہے

 

درخواستیں

• گلاس مینوفیکچرنگ: شیشے کی تیاری میں بنیادی جزو.
• سیمیکمڈکٹر انڈسٹری: الیکٹرانک اجزاء کی تیاری میں اس کی موصل خصوصیات کی وجہ سے استعمال کیا جاتا ہے.
• تعمیر: کنکریٹ اور سیمنٹ میں خام مال کے طور پر استعمال کیا جاتا ہے.
• کھانا اور دواسازی: کھانے اور دواسازی میں اینٹی کیکنگ ایجنٹ کے طور پر استعمال کیا جاتا ہے.

 

پاکیزگی کے تحفظات

الیکٹرانکس اور آپٹکس میں ایپلی کیشنز کے لئے اعلی طہارت سلیکن ڈائی آکسائیڈ بہت ضروری ہے, جہاں نجاست کارکردگی کو نمایاں طور پر متاثر کرسکتی ہے. SIO2 کو بہتر بنانے کے عمل میں دھاتوں جیسے آلودگیوں کو ختم کرنا شامل ہے, نامیاتی مرکبات, اور دوسرے غیر سلیکون عناصر.

 

خصوصیات:

ان پراپرٹیز کی بنیاد پر جو آپ نے بیان کیا ہے, ایسا لگتا ہے کہ آپ خصوصیات کے انوکھے امتزاج کے ساتھ کسی ایسے مواد کا حوالہ دے رہے ہیں. یہاں ایک ایسے مواد کی ایک مثال ہے جو ان خصوصیات کو فٹ بیٹھتی ہے:

فیوز سلکا (سلیکن ڈائی آکسائیڈ, Sio2)

خصوصیات:

• شفافیت:
  • بہترین آپٹیکل شفافیت کی نمائش کرتا ہے, خاص طور پر الٹرا وایلیٹ میں (UV) حد: فیوزڈ سلکا UV سپیکٹرم میں غیر معمولی شفافیت کے لئے جانا جاتا ہے, اسے UV آپٹکس اور فوٹوولیتھوگرافی جیسے ایپلی کیشنز کے لئے مثالی بنانا.
• تھرمل استحکام:
  • بغیر کسی اہم خرابی یا کرسٹاللائزیشن کے 1000 ° C یا اس سے زیادہ درجہ حرارت کا مقابلہ کرتا ہے: فیوزڈ سلکا کا پگھلنے کا ایک بہت اونچا مقام ہے (~ 1650 ° C) اور بلند درجہ حرارت پر اس کی ساخت اور استحکام کو برقرار رکھتا ہے, جو اعلی درجہ حرارت کی ایپلی کیشنز کے لئے بہت ضروری ہے.
• کم تھرمل توسیع:
  • تھرمل توسیع کا ایک کم گتانک ہے, اس کو ایپلی کیشنز کے ل suitable موزوں بنانا جس میں وسیع درجہ حرارت کی حد سے زیادہ جہتی استحکام کی ضرورت ہوتی ہے: فیوزڈ سلکا کی ایک کھڑی خصوصیات میں سے ایک اس کی انتہائی کم تھرمل توسیع گتانک ہے, جو مختلف درجہ حرارت میں جہتی استحکام کو یقینی بناتا ہے.
• بجلی کا انسولیٹر:
  • اعلی برقی موصلیت کی خصوصیات کا مظاہرہ کرتا ہے, اسے بجلی اور سیمیکمڈکٹر صنعتوں میں کارآمد بنانا: فیوزڈ سلکا ایک بہترین برقی انسولیٹر ہے, سیمیکمڈکٹر انڈسٹری میں سبسٹریٹس اور موصلیت کے لئے وسیع پیمانے پر استعمال کیا جاتا ہے.
• کیمیائی جڑنی:
  • زیادہ تر تیزابیت کے خلاف مزاحم, اڈے, اور دیگر سنکنرن مادے: فیوزڈ سلکا کیمیائی طور پر جڑ ہے, ہائیڈرو فلورک ایسڈ کے علاوہ زیادہ تر کیمیکلز سے حملے کے خلاف مزاحمت کرنا, سخت کیمیائی ماحول میں استعمال کے ل suitable اسے موزوں بنانا.
• مکینیکل طاقت:
  • اعلی مکینیکل طاقت کی نمائش کرتا ہے, اسے مکینیکل تناؤ اور دباؤ کا مقابلہ کرنے کی اجازت دیتا ہے: جبکہ فیوز سلکا سب سے مشکل مواد نہیں ہے, یہ کافی میکانکی طاقت اور سختی پیش کرتا ہے, اسے مختلف حالتوں میں پائیدار بنانا.

درخواستیں:

• آپٹکس اور فوٹوونکس: UV رینج میں اس کی اعلی شفافیت کی وجہ سے, فیوزڈ سلکا عینک میں استعمال ہوتا ہے, آئینے, اور آپٹیکل آلات کے لئے ونڈوز.
• سیمیکمڈکٹرز: اس کی برقی موصلیت کی خصوصیات اسے سیمیکمڈکٹر مینوفیکچرنگ میں استعمال کے ل suitable موزوں بناتی ہیں اور مائکرو الیکٹرانک آلات کے ذیلی ذخیرے کے طور پر۔.
• ایرو اسپیس اور دفاع: فیوزڈ سلکا کی تھرمل استحکام اور کم تھرمل توسیع اسے اعلی درجہ حرارت کے ماحول میں صحت سے متعلق اجزاء کے لئے مثالی بناتی ہے۔.
• کیمیائی پروسیسنگ: اس کی کیمیائی جڑنی اس کو ماحول میں استعمال کرنے کی اجازت دیتی ہے جس میں جارحانہ کیمیکلز کی نمائش ہوتی ہے.

 

درخواستیں:

1. آپٹکس:

• استعمال:
  • عینک: فیوزڈ سلکا لینس UV میں ملازمت کرتے ہیں, مرئی, اور آئی آر ایپلی کیشنز ان کی غیر معمولی وضاحت اور ایک وسیع ورنکرم رینج میں کم سے کم روشنی جذب کی وجہ سے.
  • ونڈوز: آپٹیکل آلات میں شفاف فیوزڈ سلکا ونڈوز کا استعمال کیا جاتا ہے تاکہ بغیر کسی مسخ کے روشنی کے گزرنے کی اجازت دی جاسکے.
  • آئینے: اعلی صحت سے متعلق آپٹیکل سسٹمز میں آئینے کے ذیلی ذخیرے کے طور پر استعمال کیا جاتا ہے, دوربین اور لیزر سسٹم سمیت.

2. سیمیکمڈکٹر انڈسٹری:

• استعمال:
  • سیمیکمڈکٹر اجزاء: فیوزڈ سلکا کو سبسٹریٹ مادے کے طور پر اور سیمیکمڈکٹر آلات کی تیاری میں استعمال کیا جاتا ہے جس کی وجہ سے اس کی بہترین برقی موصلیت کی خصوصیات ہیں۔.
  • تھرمل استحکام: سیمیکمڈکٹر مینوفیکچرنگ کے عمل میں بغیر کسی خرابی کے اعلی درجہ حرارت کا مقابلہ کرنے کی صلاحیت بہت ضروری ہے, جیسے کیمیائی بخارات جمع کرنا (سی وی ڈی) اور پلازما اینچنگ.

3. لیزر ٹکنالوجی:

• استعمال:
  • لیزر حاصل میڈیا: فیوزڈ سلکا ٹھوس ریاست لیزرز میں لیزر ایکٹو آئنوں کے لئے میزبان مواد کے طور پر استعمال ہوتا ہے.
  • آپٹیکل ریشے: آپٹیکل ریشوں کے ل high اعلی طہارت کو فیوزڈ سلکا بنیادی مواد ہے, جو لیزر مواصلات اور ٹرانسمیشن کے لئے ضروری ہیں.
  • لیزر ونڈوز: اعلی آپٹیکل شفافیت اور تھرمل مزاحمت کی وجہ سے ہائی پاور لیزر سسٹم میں استعمال کیا جاتا ہے.

4. کیمیائی صنعت:

• استعمال:
  • مصلوب: فیوزڈ سلکا مصلوب کو ان کی کیمیائی جڑ کی وجہ سے پگھلنے اور انتہائی رد عمل یا خالص مادوں کے انعقاد کے لئے استعمال کیا جاتا ہے۔.
  • رد عمل کے برتن: کیمیائی ری ایکٹرز میں ملازمت کی جہاں سنکنرن اور اعلی درجہ حرارت کے خلاف مزاحمت کی ضرورت ہے.

5. صحت سے متعلق انجینئرنگ:

• استعمال:
  • صحت سے متعلق آلات: فیوزڈ سلکا ان آلات میں استعمال ہوتا ہے جس میں اعلی جہتی استحکام اور تھرمل جھٹکے کی مزاحمت کی ضرورت ہوتی ہے, جیسے انٹرفیومیٹر اور اعلی صحت سے متعلق پیمائش کے آلات.
  • سامان کے اجزاء: فیوزڈ سلکا سے بنے اجزاء ان ایپلی کیشنز میں استعمال ہوتے ہیں جہاں عین مطابق پیمائش اور استحکام اہم ہوتا ہے.

6. شمسی صنعت:

• استعمال:
  • شمسی خلیات: شمسی تابکاری اور ماحولیاتی دباؤ کو برداشت کرنے کی صلاحیت کی شفافیت کی وجہ سے شمسی خلیوں کی انکپسولیشن اور تحفظ میں فیوزڈ سلکا استعمال کیا جاتا ہے۔.
  • شمسی پینل: یہ شمسی پینل کی تیاری میں استعمال ہوتا ہے, خلیوں کو تھرمل اور کیمیائی انحطاط سے بچانے کے ذریعہ ان کی کارکردگی اور لمبی عمر میں تعاون کرنا.

 

فیوزڈ سلکا کی تیاری کا عمل:

1. خام مال کی تیاری:

• انتخاب:
  • اعلی طہارت سلکا ریت یا قدرتی کوارٹج کرسٹل کو بنیادی خام مال کے طور پر منتخب کیا جاتا ہے.
  • حتمی مصنوع کی مطلوبہ خصوصیات کو یقینی بنانے کے لئے ان مواد کو ان کے اعلی سلکا مواد اور کم سے کم نجاست کے لئے منتخب کیا جاتا ہے۔.

2. پگھلنے:

• حرارتی:
  • خام مال کو درجہ حرارت 1700 ° C سے زیادہ ہے, عام طور پر مندرجہ ذیل طریقوں میں سے ایک کا استعمال کرتے ہوئے:
    • الیکٹرک آرک ہیٹنگ: ایک الیکٹرک آرک فرنس سلکا پگھلنے کے لئے درکار اعلی درجہ حرارت پیدا کرتی ہے.
    • مزاحمت حرارتی: مزاحمتی فرنس میں, بجلی کے خلاف مزاحمت سلکا پگھلنے کے لئے گرمی پیدا کرنے کے لئے استعمال کی جاتی ہے.
  • صاف کرنا:
    • پگھلنے کے عمل کے دوران, بقیہ کوئی بھی نجاست عام طور پر ہٹا دی جاتی ہے, پگھلے ہوئے سلکا کی اعلی پاکیزگی کو یقینی بنانا.

3. تشکیل:

• تکنیک:
  • پگھلے ہوئے سلکا کو مختلف تکنیکوں کے ذریعہ مطلوبہ شکلوں میں شکل دی جاتی ہے, بشمول:
    • معدنیات سے متعلق: پگھلے ہوئے سلکا کو سانچوں میں ڈالنا مخصوص شکلیں اور سائز پیدا کرنے کے لئے.
    • دبانے: عین طول و عرض اور شکلوں کو حاصل کرنے کے لئے سانچوں میں پگھلے ہوئے سلکا پر دباؤ کا اطلاق کرنا.
    • مولڈنگ: پگھلے ہوئے سلکا سے پیچیدہ شکلیں اور ڈھانچے بنانے کے لئے سانچوں کا استعمال کرنا.

4. annealing:

• کولنگ:
  • شکل کا سلکا آہستہ آہستہ ایک کنٹرول انداز میں ٹھنڈا ہوتا ہے تاکہ اندرونی دباؤ کو دور کیا جاسکے جو تشکیل کے عمل کے دوران تیار ہوسکتے ہیں.
  • اینیلنگ اوون:
    • تشکیل شدہ سلکا کے ٹکڑے انیلنگ اوون میں رکھے جاتے ہیں, جہاں درجہ حرارت آہستہ آہستہ ایک توسیع کی مدت کے دوران کم ہوتا ہے.
  • خصوصیات میں بہتری:
    • ٹھنڈا کرنے کا یہ سست عمل فیوز سلکا کی مکینیکل خصوصیات کو بڑھاتا ہے, اس کی طاقت اور استحکام کو بہتر بنانا.

 

خلاصہ:

فیوزڈ سلکا کی تیاری کے عمل میں اعلی طہارت والے خام مال کا محتاط انتخاب شامل ہے, عین مطابق پگھلنے اور تشکیل دینے کی تکنیک, اور غیر معمولی آپٹیکل کے ساتھ ایک مواد تیار کرنے کے لئے اینیلنگ کو کنٹرول کیا, تھرمل, برقی, اور مکینیکل خصوصیات. یہ عمل آپٹکس میں اس کی مختلف جدید ایپلی کیشنز کے لئے فیوزڈ سلکا کی اعلی معیار اور وشوسنییتا کو یقینی بناتا ہے, سیمیکمڈکٹر مینوفیکچرنگ, لیزر ٹکنالوجی, کیمیائی صنعت, صحت سے متعلق انجینئرنگ, اور شمسی صنعت.

 

فیوزڈ سلکا کی مختلف حالتیں:

1. فیوز سلکا گلاس:

• Description:
  • پگھلنے اور خالص سلکا کو مستحکم کرنے کے ذریعہ تیار کردہ شفاف سلکا گلاس (Sio2).
• خصوصیات:
  • UV میں اعلی آپٹیکل وضاحت اور شفافیت, مرئی, اور IR طول موج.
  • عمدہ تھرمل استحکام اور کم تھرمل توسیع.
  • اعلی کیمیائی جڑنی اور بجلی کی موصلیت کی خصوصیات.
• درخواستیں:
  • اعلی صحت سے متعلق آپٹکس میں استعمال کیا جاتا ہے, UV اور IR ونڈوز, عینک, آئینے, اور سیمیکمڈکٹر مینوفیکچرنگ.

2. کوارٹج گلاس:

• Description:
  • ایک اعلی کوارٹج مواد کے ساتھ سلکا گلاس سے مراد ہے, عام طور پر اس سے زیادہ 99.9% Sio2.
• خصوصیات:
  • فیوزڈ سلکا کی طرح لیکن اکثر اس سے بھی زیادہ طہارت کی سطح کے ساتھ, قدرے مختلف آپٹیکل اور تھرمل خصوصیات کی طرف جاتا ہے.
  • تھرمل جھٹکے اور اعلی درجہ حرارت کے لئے غیر معمولی مزاحمت.
  • اعلی کیمیائی طہارت, اسے لیبارٹری اور صنعتی ایپلی کیشنز کے لئے مثالی بنانا.
• درخواستیں:
  • اعلی طہارت کیمیائی پروسیسنگ میں ملازمت, اعلی درجہ حرارت لیبارٹری کا سامان, اور خصوصی آپٹیکل اجزاء.

3. ڈوپڈ فیوز سلکا:

• Description:
  • اس کے نظری کو تبدیل کرنے کے لئے مخصوص ڈوپینٹس کے ساتھ ترمیم کی گئی ہے, تھرمل, یا خصوصی ایپلی کیشنز کے لئے مکینیکل خصوصیات.
• خصوصیات:
  • آپٹیکل ڈوپنگ: ڈوپینٹ جیسے فلورین یا بوران کو ریفریکیٹک انڈیکس کو تبدیل کرنے یا یووی ٹرانسمیشن کو بڑھانے کے لئے شامل کیا جاسکتا ہے.
  • تھرمل ڈوپنگ: ٹائٹینیم یا ایلومینیم جیسے اضافے تھرمل استحکام کو بہتر بنا سکتے ہیں اور تھرمل توسیع کو کم کرسکتے ہیں.
  • مکینیکل ڈوپنگ: سیریم جیسے عناصر کو شامل کرنا تابکاری کے خلاف مزاحمت یا مکینیکل طاقت کو بڑھا سکتا ہے.
• درخواستیں:
  • اپنی مرضی کے مطابق آپٹیکل ریشوں میں استعمال کیا جاتا ہے, لیزر اجزاء, تابکاری سے بچنے والا مواد, اور صحت سے متعلق انجینئرنگ کی ایپلی کیشنز جہاں موزوں پراپرٹیز کی ضرورت ہے.

 

ماحولیاتی اثرات اور فیوزڈ سلکا کے مستقبل کے رجحانات:

ماحولیاتی اثر:

• ماحولیاتی طور پر سومی:
  • فیوزڈ سلکا کو ماحولیاتی سومی سمجھا جاتا ہے, چونکہ یہ اس کی پیداوار کے دوران نقصان دہ کیمیکلز یا آلودگی جاری نہیں کرتا ہے, استعمال کریں, یا ضائع کرنا. اس کی جڑ فطرت کا مطلب ہے کہ یہ ماحولیاتی اجزاء کے ساتھ رد عمل ظاہر نہیں کرتا ہے, اسے مختلف ایپلی کیشنز کے ل safe محفوظ بنانا.
• محدود ری سائیکلنگ اقدامات:
  • فیوزڈ سلکا کی ری سائیکلنگ اس کی بہت سی درخواستوں کے لئے سخت طہارت کی ضروریات کی وجہ سے محدود ہے. استعمال شدہ فیوزڈ سلکا کی طہارت اور دوبارہ پروسیسنگ سے وابستہ اعلی اخراجات اکثر فوائد سے کہیں زیادہ ہوتے ہیں, کم سے کم ری سائیکلنگ کی کوششوں کا باعث بنتا ہے.

مستقبل کے رجحانات:

• بہتر خصوصیات:
  • تحقیق اور ترقی: جاری r&ڈی کوششوں کا مقصد آپٹیکل شفافیت کو مزید بڑھانا ہے, مکینیکل طاقت, اور فیوز سلکا کا تھرمل استحکام. مادی سائنس اور انجینئرنگ کی تکنیک میں بدعات سے توقع کی جاتی ہے کہ اعلی کارکردگی کی ایپلی کیشنز کے لئے اعلی فیوزڈ سلکا کی مختلف حالتیں پیدا ہوں گی۔.
• ابھرتی ہوئی ایپلی کیشنز:
  • کوانٹم ٹکنالوجی: کوانٹم کمپیوٹنگ اور مواصلات کے نظام میں استعمال کے لئے فیوزڈ سلکا کی کھوج کی جارہی ہے, جہاں اس کی اعلی طہارت اور غیر معمولی آپٹیکل خصوصیات کوانٹم معلومات کی ہیرا پھیری اور ٹرانسمیشن کی سہولت فراہم کرسکتی ہیں.
  • فوٹو وولٹائکس: شمسی ٹیکنالوجی میں مسلسل پیشرفت فوٹو وولٹک خلیوں اور پینلز میں فیوزڈ سلکا کے استعمال کو آگے بڑھا رہی ہے, شمسی توانائی کے نظام کی کارکردگی اور استحکام کو بہتر بنانے کے لئے اس کی شفافیت اور تھرمل استحکام کا فائدہ اٹھانا.