उच्च-शुद्धता एल्युमिना: शुद्धता में एक दशमलव बिंदु के अंतर का अर्थ है दो अलग-अलग दुनियाएँ

उच्च शुद्धता एल्यूमिना (एचपीए) 99.99% या उससे अधिक की शुद्धता वाली एल्यूमिना पाउडर सामग्री को संदर्भित करता है। अपने उत्कृष्ट ऑप्टिकल, इलेक्ट्रिकल, थर्मल और मैकेनिकल गुणों के कारण, यह आधुनिक उच्च तकनीकी उद्योगों के विकास का समर्थन करने वाली एक प्रमुख बुनियादी सामग्री बन गई है। एलईडी लाइटिंग और लिथियम बैटरी सेपरेटर से लेकर सेमीकंडक्टर वेफर्स और उच्च {5}अंत ऑप्टिकल घटकों तक, विभिन्न शुद्धता ग्रेड की उच्च शुद्धता एल्यूमिना एक अपूरणीय भूमिका निभाती है।

4एन उच्च-शुद्धता एल्युमिना

4N उच्च -शुद्धता एल्यूमिना (शुद्धता 99.99% से अधिक या उसके बराबर, कुल अशुद्धता सामग्री 100 पीपीएम से कम या उसके बराबर)। घरेलू उद्यमों द्वारा उत्पादित अधिकांश उच्च शुद्धता वाले एल्यूमिना तैयार उत्पाद 4N स्तर पर केंद्रित होते हैं और इनका उपयोग केवल मध्य से {{8}निम्न श्रेणी के अनुप्रयोगों में किया जा सकता है, जैसे कि एकीकृत सर्किट सब्सट्रेट, एलईडी फॉस्फोर, पॉलिशिंग माइक्रोपाउडर और एल्यूमिना सिरेमिक।

दुर्लभ-पृथ्वी फॉस्फोरस

4N उच्च -शुद्धता वाले एल्यूमिना का उपयोग मुख्य रूप से दुर्लभ {{2}पृथ्वी ट्राइक्रोमैटिक फॉस्फोरस में किया जाता है, जो आमतौर पर उपयोग की जाने वाली ल्यूमिनसेंट सामग्री है जो प्रकाश और प्रदर्शन क्षेत्रों में महत्वपूर्ण भूमिका निभाती है। दुर्लभ -पृथ्वी फॉस्फोर सक्रियकर्ताओं और एक मेजबान मैट्रिक्स से बने होते हैं; पहले दुर्लभ पृथ्वी तत्व हैं, और बाद वाले ऑक्साइड या लवण हैं। उद्योग में, उच्च-तापमान वाले ठोस-चरण संश्लेषण विधि दुर्लभ{{9}पृथ्वी फॉस्फोरस के लिए मुख्य उत्पादन प्रक्रिया है। एल्युमिनेट आधारित उत्पादों के लिए, उच्च शुद्धता वाले एल्यूमिना की आवश्यकता होती है।

इंटीग्रेटेड सर्किट सबस्ट्रेट्स

99.99% उच्च {{1}शुद्धता {{2}Al₂O₃ से बने सबस्ट्रेट्स में एक स्थिर ढांकता हुआ स्थिरांक (10), बेहद कम हानि (tanδ <0.0002), उच्च तापीय चालकता (30 W/(m·K)), और वोल्टेज झेलने वाला इन्सुलेशन > 10 kV/mm होता है। इनका उपयोग सब्सट्रेट और उच्च {{8}आवृत्ति/उच्च-स्पीड चिप्स और बिजली उपकरणों के हेमेटिक पैकेजिंग, गर्मी लंपटता और विद्युत अलगाव के मुद्दों को हल करने के लिए किया जाता है। उदाहरण के लिए, रौताओ न्यू मटेरियल्स, उच्च {{13}चरण सामग्री, उच्च शुद्धता, अच्छी सिंटरिंग गतिविधि, छोटे प्राथमिक क्रिस्टलीय आकार और संकीर्ण कण आकार वितरण के साथ उच्च {{11} }शुद्धता वाले नैनो {{12 }}एल्यूमिना पाउडर को संश्लेषित करने के लिए एक रासायनिक विधि का उपयोग करता है, जिसका उत्पाद प्रदर्शन दुनिया की अग्रणी जापानी उच्च ‍शुद्धता वाली एल्युमिना पाउडर कंपनियों के तुलनीय है। व्यावहारिक उपयोग में, इस पाउडर से तैयार की गई पतली फिल्म सिरेमिक सब्सट्रेट्स का घनत्व 3.93 ग्राम/सेमी³ और लचीली ताकत 700 एमपीए तक होती है, जो पूरी तरह से जापान के क्योसेरा के बराबर है।

लिथियम बैटरी सेपरेटर के लिए एल्यूमिना

लिथियम बैटरी विभाजक सिरेमिक कोटिंग्स में शुद्धता, कण आकार, आकृति विज्ञान, सतह संशोधन और उत्पाद स्थिरता के लिए सख्त आवश्यकताएं होती हैं, जिसके लिए 4N5 या उच्च शुद्धता और नैनो {{2} स्केल उच्च {{3} शुद्धता अल्ट्राफाइन एल्यूमिना की आवश्यकता होती है। प्रायोगिक तैयारी के दौरान, विभिन्न अनुप्रयोग परिदृश्यों के लिए प्रक्रिया मापदंडों को समायोजित करने की आवश्यकता होती है। लिथियम बैटरी में उपयोग किए जाने वाले एल्यूमिना के लिए, कण आकार की एकरूपता और सतह की विशेषताओं पर विशेष ध्यान दिया जाना चाहिए। उदाहरण के लिए, झेजियांग जियूपेंग न्यू मटेरियल्स द्वारा निर्मित बैटरी {{7}विशिष्ट नैनो{{8}एल्यूमिना CY-L30D का कण आकार 30 ± 5 एनएम पर नियंत्रित होता है और शुद्धता 99.99% होती है; यह विनिर्देश बैटरी ऊर्जा भंडारण प्रदर्शन और सुरक्षा प्रदर्शन को प्रभावी ढंग से सुधार सकता है।

परिशुद्ध सिरेमिक घटक

एल्यूमिना सिरेमिक घटक वैक्यूम और उच्च तापमान जैसे विशेष भौतिक वातावरण के तहत वेफर निर्माण की ताकत, सटीकता, विद्युत गुणों और संक्षारण प्रतिरोध आवश्यकताओं को पूरा करते हैं, और वेफर निर्माण प्रक्रिया में बहुत महत्वपूर्ण भूमिका निभाते हैं। जैसे-जैसे एकीकृत सर्किट निर्माण प्रक्रियाएं 3 एनएम और अधिक उन्नत नोड्स की ओर आगे बढ़ती हैं, एल्यूमिना सिरेमिक घटकों की आवश्यकताएं उन्नत होती रहती हैं, और 4N (99.99% से अधिक या उसके बराबर) या उच्च अल्ट्रा {{4} उच्च {{5} शुद्धता एल्यूमिना नक़्क़ाशी ग्रेड घटकों के लिए मानक बन गया है। उदाहरण के तौर पर ईएससी सपोर्ट रिंग को लेते हुए, उत्पाद की शुद्धता की आवश्यकता का अनुमान लगाने के बाद, इस्तेमाल किए जाने वाले एल्यूमिना पाउडर की शुद्धता को आमतौर पर 99.95% से ऊपर पहुंचने की आवश्यकता होती है।

5N उच्च-शुद्धता एल्युमिना

एल ई डी के लिए नीलमणि सबस्ट्रेट्स

नीलमणि एकल क्रिस्टल, उनकी अद्वितीय क्रिस्टल संरचना, उत्कृष्ट ऑप्टिकल गुणों और मजबूत यांत्रिक और रासायनिक स्थिरता के कारण, बड़े पैमाने पर एकीकृत सर्किट और सुपरकंडक्टिंग नैनोस्ट्रक्चर्ड फिल्मों में आदर्श सब्सट्रेट सामग्री के रूप में व्यापक रूप से उपयोग किया गया है, और उनकी कीमत भी SiN सब्सट्रेट्स की तुलना में कम है। 1990 के दशक से, एलईडी लाइटिंग को ठंडे प्रकाश स्रोत के रूप में तेजी से अपनाया गया है, और नीलम का व्यापक रूप से सब्सट्रेट सामग्री के रूप में उपयोग किया गया है।

नीलमणि तैयार करने के लिए उपयोग की जाने वाली उच्च शुद्धता वाली एल्यूमिना में उच्च शुद्धता होनी चाहिए, और कच्चे माल में नमी की मात्रा बहुत कम होनी चाहिए। जब 2000 डिग्री से ऊपर के तापमान पर पिघलाया जाता है, तो पानी की उपस्थिति मोलिब्डेनम क्रूसिबल के ऑक्सीकरण का कारण बन सकती है। उदाहरण के लिए, ताइयते (निंगक्सिया) न्यू मटेरियल टेक्नोलॉजी कंपनी लिमिटेड द्वारा उत्पादित 5N उच्च शुद्धता वाली एल्यूमिना पॉलीक्रिस्टलाइन सामग्री नीलमणि क्रिस्टल के विकास के लिए एकमात्र कच्चा माल है। इसकी उच्च शुद्धता यह सुनिश्चित करती है कि अंतिम नीलमणि क्रिस्टल में उत्कृष्ट प्रकाश संप्रेषण, उच्च कठोरता (9 तक मोह कठोरता, हीरे के बाद दूसरा), और अच्छी रासायनिक स्थिरता है।

अगली पीढ़ी की बैटरी सामग्री

जिंगहुआंग टेक्नोलॉजी द्वारा किए गए शोध से पता चलता है कि 5N (99.999%) एल्यूमिना उच्च {{2}वोल्टेज (4.5 V से अधिक या उसके बराबर) या लंबे {{4}चक्र कैथोड (जैसे निकल {{5}रिच NCM811) और ठोस {7}स्टेट इलेक्ट्रोलाइट संशोधन के लिए उपयुक्त है। उच्च शुद्धता इंटरफेशियल साइड प्रतिक्रियाओं को कम कर सकती है और उच्च तापमान स्थिरता में सुधार कर सकती है; उदाहरण के लिए, -Al₂O₃ 45 डिग्री पर 100 चक्रों के बाद 85.1% की क्षमता बनाए रख सकता है।

उच्च -तकनीकी उद्योगों जैसे कि ठोस-स्टेट बैटरियों में, एल्यूमिना के लिए शुद्धता की आवश्यकताएं अधिक और अधिक कठोर होती हैं, इंटरफेशियल प्रतिबाधा को कम करने के लिए 99.995% से अधिक या उसके बराबर शुद्धता की आवश्यकता होती है, जबकि आयनिक चालकता में सुधार के लिए कण आकार को सबमाइक्रोन स्तर (0.1-1 माइक्रोन) पर नियंत्रित करने की आवश्यकता होती है।

पारदर्शी चीनी मिट्टी की चीज़ें

उच्च शुद्धता वाला एल्यूमिना एक महत्वपूर्ण पारदर्शी सिरेमिक सामग्री है, और इसका एक उपयोग उच्च दबाव वाले सोडियम लैंप ट्यूबों का निर्माण है। उच्च दबाव वाले सोडियम लैंप बहुत उच्च चमकदार दक्षता वाले विद्युत प्रकाश स्रोत हैं। सोडियम वाष्प निर्वहन के दौरान, 1000 डिग्री से ऊपर का तापमान उत्पन्न होता है, और ग्लास लैंप ट्यूब मजबूत जंग का सामना नहीं कर सकता है। उच्च शुद्धता वाले एल्यूमिना पारदर्शी सिरेमिक के आगमन के बाद ही उच्च दबाव वाले सोडियम लैंप व्यावहारिक रूप से लागू हो गए। पॉलीक्रिस्टलाइन अपारदर्शी उच्च {{11} शुद्धता नैनो {{12} एल्यूमिना (VK {{13} L100G, 99.999%) से निर्मित नैनो {{10} एल्यूमिना पारदर्शी बॉडी का उपयोग उच्च दबाव वाले सोडियम लैंप लिफाफे में किया जाता है, जिसमें पारा लैंप की तुलना में दोगुनी चमकदार दक्षता होती है, जिससे प्रकाश दक्षता में सुधार करने का एक नया तरीका खुल जाता है।

चमकाने वाले अपघर्षक

नैनो {{0}एल्यूमिना पॉलिशिंग स्लरीज़ के लिए उच्च {{1}शुद्धता वाले एल्यूमिना की अत्यंत उच्च शुद्धता की आवश्यकता होती है, आमतौर पर 4N (99.99%) या इससे ऊपर, जबकि उच्च{4}अंत परिशुद्धता पॉलिशिंग (जैसे सेमीकंडक्टर सीएमपी) के लिए 5N (99.999%) या इससे ऊपर की आवश्यकता होती है। उच्च {{8}शुद्धता नैनो-एल्यूमिना में सबसे स्थिर संरचना, उच्चतम कठोरता (Mohs 9), मजबूत रासायनिक जड़ता है, और यह पानी, एसिड और क्षार में अघुलनशील है। यह नीलमणि और सिलिकॉन कार्बाइड जैसे अति कठोर सब्सट्रेट्स को पीसने और रफ पॉलिशिंग के लिए उपयुक्त है, जो उच्च निष्कासन दर प्रदान करता है।