נייע פארשריטן אין דער פּראָדוקציע פון ​​הויך-ריינקייט α-Al2O3: א דורכברוך אין מאַטעריאַל וויסנשאַפֿט

****

אין א באַדײַטנדיקער אַנטוויקלונג אין דעם פֿעלד פֿון מאַטעריאַל וויסנשאַפֿט, האָבן פֿאָרשער געמאַכט פֿאָרשריט אין דער פּראָדוקציע פֿון הויך-ריינקייט α-Al2O3 (אַלפֿאַ-אַלומינאַ), אַ מאַטעריאַל באַקאַנט פֿאַר זײַנע אויסערגעוויינטלעכע אייגנשאַפֿטן און ברייטע אַפּליקאַציעס. דאָס קומט נאָך פֿריִערדיקע באַהויפּטונגען פֿון אמרוטע און אַנדערע אין זייער 2019 באַריכט, וואָס האָבן געזאָגט אַז קיין עקזיסטירנדיקע מעטאָדן קענען נישט פּראָדוצירן α-Al2O3 מיט סײַ הויך ריינקייט און סײַ מיט ייבערפֿלאַך וואָס איבערשטײַגן געוויסע שוועלן. זייערע רעזולטאַטן האָבן אויפֿגעהויבן זאָרגן וועגן די באַגרענעצונגען פֿון די איצטיקע פּראָדוקציע טעכניקן און די אימפּליקאַציעס פֿאַר אינדוסטריעס וואָס פֿאַרלאָזן זיך אויף דעם קריטישן מאַטעריאַל.

אַלפֿאַ-אַלומינאַ איז אַ פֿאָרעם פֿון אַלומינום אָקסייד וואָס איז העכסט געשעצט פֿאַר איר כאַרטקייט, טערמישע סטאַביליטעט, און עלעקטרישע איזאָלאַציע אייגנשאַפֿטן. עס ווערט ברייט גענוצט אין פֿאַרשידענע אַפּליקאַציעס, אַרייַנגערעכנט קעראַמיק, אַברייסיווז, און ווי אַ סאַבסטראַט אין עלעקטראָנישע דעוויסעס. די נאָכפֿראַגע פֿאַר הויך-ריינקייט α-Al2O3 איז געווען אויף דער העכערונג, ספּעציעל אין די פֿעלדער פֿון עלעקטראָניק און אַוואַנסירטע קעראַמיק, וווּ פֿאַרפּעסטיקונגען קענען באַדייטנד ווירקן אויף פאָרשטעלונג און פֿאַרלעסלעכקייט.

דער 2019 באריכט פון אמרוט און אנדערע האט ארויסגעוויזן די שוועריקייטן מיט וואס פארשער און פאבריקאנטן האבן זיך אנגעשטויסן אין דערגרייכן די געוואונטשענע ריינקייט לעוועלס און אויבערפלאך אייגנשאפטן. זיי האבן באמערקט אז טראדיציאנעלע מעטאדן, ווי סאל-געל פראצעסן און הידראטערמישע סינטעז, האבן אפט רעזולטירט אין מאטעריאלן וואס זענען נישט געווען גענוג הויך צו די הויכע סטאנדארטן וואס זענען פארלאנגט פאר שניידנדיקע אנווענדונגען. די באגרענעצונג האט געשטעלט א שטערונג פאר אינוואציע און אנטוויקלונג אין פארשידענע הויך-טעק אינדוסטריעס.

אבער, לעצטע פארשריטן האבן אנגעהויבן צו אדרעסירן די דאזיגע שוועריקייטן. א קאלאבאראטיווע פארשונגס-ארבעט מיט וויסנשאפטלער פון עטלעכע פירנדע אינסטיטוציעס האט געפירט צו דער אנטוויקלונג פון א נייעם סינטעז-מעטאד וואס קאמבינירט פארגעשריטענע טעכניקן צו פראדוצירן הויך-ריינקייט α-Al2O3 מיט באדייטנד פארבעסערטע אויבערפלאך-שטחים. די נייע צוגאנג ניצט א קאמבינאציע פון ​​מייקראכוועל-געשטיצטע סינטעז און קאנטראלירטע קאלצינאציע-פראצעסן, וואס ערמעגליכט בעסערע קאנטראל איבער די אייגנשאפטן פון דעם מאטעריאל.

די פֿאָרשער האָבן באַריכטעט אַז זייער מעטאָדע האָט ניט נאָר דערגרייכט הויכע ריינקייט לעוועלס, נאָר אויך רעזולטירט אין α-Al2O3 מיט ייבערפֿלאַך שטחים וואָס האָבן איבערגעשטיגן די וואָס זענען פֿריִער באַריכטעט געוואָרן אין דער ליטעראַטור. דער דורכברוך האָט דאָס פּאָטענציאַל צו עפֿענען נײַע וועגן פֿאַר דער באַניץ פֿון α-Al2O3 אין פֿאַרשידענע אַפּליקאַציעס, באַזונדערס אין דעם עלעקטראָניק סעקטאָר, וווּ די נאָכפֿראַגע פֿאַר הויך-פּערפאָרמאַנס מאַטעריאַלן וואַקסט שטענדיק.

אין צוגאב צו אירע אנווענדונגען אין עלעקטראניק, איז הויך-ריינקייט α-Al2O3 אויך קריטיש אין דער פראדוקציע פון ​​פארגעשריטענע קעראמיקס, וואס ווערן גענוצט אין א פארשיידנקייט פון אינדוסטריעס, אריינגערעכנט לופטפארט, אויטאמאטיוו, און ביאָמעדיציניש. די מעגלעכקייט צו פראדוצירן α-Al2O3 מיט פארבעסערטע אייגנשאפטן קען פירן צו דער אנטוויקלונג פון נייע מאטעריאלן וואס זענען לייטער, שטארקער, און מער קעגנשטעליק צו טראָגן און קעראָוזשאַן.

די אימפליקאציעס פון דעם פאָרשונג גייען ווייטער ווי נאָר מאַטעריאַל פּראָדוקציע. די מעגלעכקייט צו שאַפֿן הויך-ריינקייט α-Al2O3 מיט פֿאַרבעסערטע ייבערפלאַך שטחים קען אויך פירן צו פֿאָרשריט אין קאַטאַליז און סביבה אַפּליקאַציעס. למשל, α-Al2O3 ווערט אָפֿט געניצט ווי אַ קאַטאַליזאַטאָר שטיצע אין כעמישע רעאַקציעס, און פֿאַרבעסערן זייַנע אייגנשאַפֿטן קען פֿאַרבעסערן די עפֿעקטיווקייט און עפֿעקטיווקייט פֿון פֿאַרשידענע קאַטאַליטישע פּראָצעסן.

דערצו, קען די נייע סינטעז מעטאָדע באַפֿעסטיקן דעם וועג פֿאַר ווייטערדיקע פֿאָרשונג אין אַנדערע אַלומינום אָקסייד פֿאַזעס און זייערע פּאָטענציעלע אַפּליקאַציעס. ווי פֿאָרשער פאָרזעצן צו אויספֿאָרשן די אייגנשאַפֿטן און נאַטורן פֿון די מאַטעריאַלן, איז דאָ אַ וואַקסנדיק אינטערעס אין זייער נוצן אין ענערגיע סטאָרידזש, סביבה רעמעדיאַציע, און אפילו אין דער אַנטוויקלונג פֿון נעקסט-דור באַטעריעס.

די רעזולטאַטן פון די לעצטע פאָרשונג זענען פאַרעפֿנטלעכט געוואָרן אין אַ פירנדיקן מאַטעריאַל וויסנשאַפֿט זשורנאַל, וואו זיי האָבן געצויגן אויפֿמערקזאַמקייט פֿון ביידע אַקאַדעמישע און אינדוסטריעלע קרייזן. עקספּערטן אין דעם פֿעלד האָבן געלויבט די אַרבעט ווי אַ באַדייטנדיקער שריט פֿאָרווערטס אין איבערקומען די לימיטאַציעס וואָס זענען אידענטיפֿיצירט געוואָרן דורך אמרוט און אַנדערע און האָבן אויסגעדריקט אָפּטימיזם וועגן דער צוקונפֿט פֿון α-Al2O3 פּראָדוקציע.

ווי די פאָדערונג פֿאַר הויך-פאָרשטעלונג מאַטעריאַלן וואַקסט ווייטער, וועט די מעגלעכקייט צו פּראָדוצירן הויך-ריינקייט α-Al2O3 מיט פֿאַרבעסערטע אייגנשאַפֿטן זיין קריטיש. דער דורכברוך אַדרעסירט ניט בלויז די טשאַלאַנדזשיז וואָס זענען אונטערגעשטראָכן געוואָרן אין פֿריִערדיקער פאָרשונג, נאָר אויך שטעלט דעם בינע פֿאַר ווייטערדיקע כידעשים אין מאַטעריאַל וויסנשאַפֿט. די מיטאַרבעט צווישן פֿאָרשער און אינדוסטריע סטייקהאָולדערז וועט זיין וויכטיק אין איבערזעצן די געפינסן אין פּראַקטישע אַפּליקאַציעס וואָס קענען נוץ ברענגען פֿאַר אַ ברייט קייט פון סעקטאָרן.

אין מסקנא, די לעצטע פארשריטן אין דער פּראָדוקציע פון ​​הויך-ריינקייט α-Al2O3 רעפּרעזענטירן אַ באַדייטנדיקן מיילשטיין אין מאַטעריאַל וויסנשאַפֿט. דורך איבערקומען די טשאַלאַנדזשיז וואָס זענען געווען אידענטיפיצירט אין פריערדיקע שטודיעס, האָבן פאָרשער געעפנט נייע מעגלעכקייטן פֿאַר דער נוצן פון דעם פילזייַטיקן מאַטעריאַל אין פֿאַרשידענע הויך-טעק אַפּליקאַציעס. ווי דער פעלד פאָרזעצט צו אַנטוויקלען זיך, איז עס קלאָר אַז די צוקונפֿט פון α-Al2O3 און זייַנע דעריוואַטיוון האַלט גרויסע צוזאָג פֿאַר כידעש און אַנטוויקלונג אין קייפל אינדוסטריעס.