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iPhone 12发布:苹果再次强调超瓷晶面板的坚固性,先进陶瓷材料最全了解!

2021-04-22 09:28:40 作者:华越国际  浏览次数:

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近日在时长约30秒的新广告被称为“Fumble”的画面中,显示了一部红色的iPhone 12不小心被翻转滑落,这一个简短的新广告再次凸显了 iPhone 12 坚固的Ceramic Shield超瓷晶面板,最后的画面中,呈现它“端庄而优雅的”摔在地面上。广告的标语写道:“iPhone 12的超瓷晶面板。比任何智能手机的玻璃都要坚硬。放松,这是iPhone。”

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关于先进陶瓷材料

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先进陶瓷材料是指采用人工合成的高纯度无机化合物为原料,在严格控制的条件下经成型、烧结和其他处理而制成具有微细结晶组织的无机材料,这类陶瓷又称为特种陶瓷或精细陶瓷

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先进陶瓷材料在性能上有其独特的优越性

在热和机械性能方面,有耐高温、隔热、高硬度、耐磨耗等;

在电性能方面有绝缘性、压电性、半导体性、磁性等;

在化学方面有催化、耐腐蚀、吸附等功能;

在生物方面,具有一定生物相容性能,可作为生物结构材料等。

但也有它的缺点,如脆性。

按化学成分划分

主要分为两类:

一类是纯氧化物陶瓷,如氧化铝、氧化钇、氧化镁陶瓷等;

另一类是非氧化物系陶瓷,如碳化物、硼化物、氮化物和硅化物等。

按性能与特征划分

高温陶瓷

超硬质陶瓷

高韧陶瓷

半导体陶瓷

电解质陶瓷

磁性陶瓷

导电性陶瓷

按其应用不同划分

结构陶瓷

功能陶瓷

超导陶瓷

超导是一种完全零电阻的现象,在某些被称为超导体的材料中,当冷却到一个特定的临界温度以下时,磁场消失。1911年4月8日,荷兰物理学家海克·卡默林·昂纳斯在莱顿发现了它。与铁磁性和原子谱线一样,超导也是一种量子力学现象。它的特点是梅斯纳效应,即当超导体转变为超导状态时,磁力线从其内部完全喷出。迈斯纳效应的出现表明超导不能简单地理解为经典物理学中理想导电性的理想化。

在某一临界温度下电阻为零,具有超导性,可用于电力、交通、医疗等领域。超导网瓷可应用于磁悬浮技术。

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金属导体的电阻随着温度的降低而逐渐减小。在铜或银等普通导体中,这种减少受到杂质和其他缺陷的限制。即使接近绝对零度,正常导体的真实样品也显示出一些电阻。在超导体中,当材料冷却到临界温度以下时,电阻突然降到零。在没有电源的情况下,流过超导线圈的电流可以无限期地持续存在

其他陶瓷材料

【高温结构陶瓷】

一般用碳化硅、氮化硅或某些金属氧化物(如氧化铝)等在高温下烧结而成,具有时高温、抗氧化、时磨蚀等优良性能。与金属材料相比,更能适应严酷的环境,可用于火箭发动机、汽车发动机和高温电极材料等。

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碳化硅(SiC)俗名金刚砂或耐火砂,碳原子与硅原子间通过共价键链接,结构与金刚石类似,所以具有硬度大、耐高温的特点,还具有高温抗氧化性。

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碳化硅在大自然也存在罕见的矿物——莫桑石,外观与天然钻石极为相似,肉眼很难分辨,也是物理特性最接近天然钻石的一种宝石,摩氏硬度9.25,远高于其它宝石。

【氧化铝陶瓷】

氧化铝陶瓷是一种以氧化铝(Al2O3)为主体的陶瓷材料,用于厚膜集成电路。氧化铝陶瓷有较好的传导性、机械强度和耐高温性。

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氧化铝双面覆铜电路基板

刚玉坩埚,学名氧化铝坩埚,通常我们把氧化铝含量超过95%以上的坩埚称为刚玉坩埚。特性:不耐酸碱、耐高温、耐急冷急热、耐化学腐蚀。

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氧化铝坩埚

【氧化铝陶瓷】

主要有钛酸盐和锆酸盐等能实现机械能与电能的相互转化。可用于滤波器、扬声器、超声波探伤器和点火器等。

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压电效应的原理是,如果对压电材料施加压力,它便会产生电位差(称之为正压电效应),反之施加电压,则产生机械应力(称为逆压电效应)。如果压力是一种高频震动,则产生的就是高频电流。而高频电信号加在压电陶瓷上时,则产生高频声信号(机械震动),这就是我们平常所说的超声波信号。也就是说,压电陶瓷具有机械能与电能之间的转换和逆转换的功能,这种相互对应的关系确实非常有意思。

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【透明陶瓷】

主要有氧化铝、氧化钇等氧化物透明陶瓷和复化铝、氯化钙等非氧化物透明胸瓷,具有优异的光学性能,耐高温,绝缘性好。可用于商压钠灯、激光器和高温探测窗等。

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红外成像导弹头及导弹引头氮氧化铝透明罩子

【第三代半导体氮化镓】

分子式GaN,是一种直接能隙的半导体,GaN材料的研究与应用是目前全球半导体研究的前沿和热点,是研制微电子器件、光电子器件的新型半导体材料,具有超强的导热效率、耐高温和耐酸碱等优点。

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2020年2月小米公司发布了旗下第一款采用GaN氮化镓材料的充电器,功率同样65W,但更加小巧。氮化镓用在充电器中更是具有高效率低发热、高功率小体积的优点,充电功率转换也比传统充电器更具优势。苹果公司(Apple)将在今年下半年推出氮化镓充电器。

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蓝光LED包含数种不同的氮化镓(GaN)层,中村修二在其中掺入了铟(In)和铝(Al),使得其照明效率大幅提高。2014年,日本名古屋大学和名城大学教授赤崎勇、名古屋大学教授天野浩和美国加州大学圣塔芭芭拉分校教授中村修二因发明蓝光LED而获的当年的诺贝尔物理奖。

应用

超导磁体是已知的最强的电磁体之一。它们被用于核磁共振/核磁共振仪、质谱仪、粒子加速器中的束流控制磁铁以及一些托卡马克中的等离子体约束磁铁。它们也可用于磁分离,弱磁性颗粒从较少或非磁性颗粒的背景中提取,如在颜料工业中。在20世纪50年代和60年代,超导体被用来建造使用低温管开关的实验数字计算机。最近,超导体被用于制造基于快速单通量量子技术的数字电路,以及用于移动电话基站的射频和微波滤波器。

未来有希望的应用包括高性能智能电网、电力传输、变压器、储能装置、电动机(例如用于车辆推进,如真空列车或磁悬浮列车)、磁悬浮装置、故障电流限制器、用超导材料增强自旋电子装置,超导磁制冷。然而,超导性对移动磁场很敏感,因此使用交流电的应用(如变压器)比依赖直流电的应用更难开发。与传统的电力线路相比,超导输电线路效率更高,只需要占用一小部分空间,这不仅能带来更好的环境性能,而且还能提高公众对电网扩建的接受度!

2011年,日本福岛核泄漏事故的发生使得核安全问题面临着全新的考验。

该事故发生的主要原因是在丧失冷却剂的条件下,核燃料的锆合金包壳在高温环境下与水发生反应生成氢气,导致了最终的爆炸。

为了克服这一问题,全面提升核反应堆系统的安全性,科研工作者们开始寻找新的包壳材料。

此外,新一代核能系统的研发也对核用材料提出了更高的要求,具有抗辐照、耐高温与腐蚀等特性,并兼具有更长寿命的高性能核用材料开发迫在眉睫。

相比于金属材料,陶瓷材料具有更高的熔点、硬度、抗高温蠕变和抗腐蚀性等优点,是一种更加适合于核用的材料体系。

其中,碳化硅及其复合陶瓷是目前研究最为广泛的核用陶瓷材料,且制备工艺非常成熟,有望很快应用于核能系统。

碳化锆基陶瓷材料则凭借着更加优异的抗辐照性能,近年来获得了高度重视,多个国家相继立项支持,如英国工程与物理科学研究会(EPSRC)的一些项目和美国“极端条件下材料的辐照响应”计划(MaRIE)等。

近年来,一类三元层状Mn+1AXn相陶瓷(简称MAX相陶瓷,其中M代表一类过渡金属元素,A代表ⅢA或ⅣA族元素,X代表C或N元素)凭借着高抗损伤容限、良好的力学和热学性能等一系列优异的特性,有望应用在第四代核反应堆中,作为气冷快堆中的核燃料包壳材料。

此外,在合金上负载均匀的陶瓷涂层,既能够保持整体材料的延展性,又可以利用核能性能更优的陶瓷层保护合金,是目前不改变核电站现有设计基础、提升包壳性能最现实可行的做法,其主要方法包括化学气相沉积(CVD)和物理气相沉积(PVD)。

ArturGl?ckler GmbH 提供环保健康的产品

我们的产品应为用户带来利益。有益健康的润滑剂可延长机器和设备的使用寿命并提高其功能。产品研磨膏保证了配件的功能。我们的大多数产品都具有无限的保质期。我们不提供任何有效期。作为化学产品的制造商,我们知道在处理之前,之中和之后,我们的产品不得对人类或环境构成任何危险。产品设计的设计应尽可能减少对人和环境的风险。

产品选型

01 3M?碳化硼粉末

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02 油墨糊

用于表面控制。

涂料层的均匀性表明加工质量。

可通过高性能清洁剂R16卸下。温度范围:-10至+ 40°C

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03 钻石谷物糊超金刚石(油溶性)

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04 3M?氮化硼喷雾剂

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05 SF硅脂喷涂

白色,类似于凡士林,无味。

活性成分是1型“金刚石”硅树脂油脂(请参见水龙头油脂)。

用于金属,玻璃,陶瓷,木材,塑料的润滑剂。

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