تكنولوجيا التصنيع وتطبيق رقائق البريليوم المعدنية

يتميز البريليوم بخصائص الكثافة المنخفضة، والقوة العالية، ومعامل المرونة العالية، والنفاذية العالية للأشعة السينية، وسرعة انتشار الصوت، لذلك يتم استخدامه كأداة تحليل فضائية، ودائرة متكاملة واسعة النطاق (LSI)، ومكونات نظام الصوت. في هذه المقالة، دعونا نلقي نظرة على تكنولوجيا التصنيع وتطبيق رقائق البريليوم .

تكنولوجيا التصنيع وتطبيق رقائق البريليوم

طريقة تصنيع رقائق البريليوم

هناك ثلاث طرق تصنيع لرقائق البريليوم.

1- طريقة الدرفلة على الساخن

أولاً، يتم تقطيع سبيكة البريليوم المصهورة بالتفريغ إلى شرائح وسحقها وغربلتها لتشكيل مسحوق بريليوم موحد. ثم يتم دحرجة مسحوق البريليوم على الساخن بتفريغ الهواء لتشكيل فراغ. تُستخدم طريقة تعدين المسحوق هذه كطريقة لتحضير سبيكة البريليوم المدرفلة على الساخن لأن حبيبات بلورات سبيكة التفريغ تكون خشنة وهشة ويصعب معالجتها بشكل بلاستيكي.

عندما يتم تسخين سبيكة البريليوم الفارغة، من أجل منع الأكسدة والشوائب من الاختلاط والبرودة التي تسببها الأسطوانة على سطح البريليوم، يجب لفها بالحديد الناعم ولفها في صفيحة بسماكة 1 إلى 2 مم عند درجة حرارة حوالي 800 ℃. ثم يتم دحرجة الصفيحة على الساخن عند درجة حرارة تتراوح بين 400 و500 درجة مئوية لتشكيل رقائق البريليوم بسماكة تتراوح بين 0.0075 و0.500 مم.

يُصنع هذا النوع من رقائق البريليوم من مسحوق البريليوم الناعم الذي يبلغ سمكه حوالي 1 ميكرومتر، لذا فهو قوي. ومع ذلك، وبسبب الأكسدة عند تحويل البريليوم إلى مسحوق، فإن نقاوته هي الأقل بين رقائق البريليوم المحضرة بالطرق الثلاث في هذه المقالة.

2- طريقة التفريغ-الإذابة-الإذابة-الحلقة-الدحرجة المباشرة

أولاً، يتم تقطيع السبيكة إلى قطع يبلغ حجمها حوالي 220 × 200 × 90 مم، ثم يتم لفها في الفولاذ المقاوم للصدأ، ثم يتم دحرجتها عند درجة حرارة تتراوح بين 790 و980 درجة مئوية لإنتاج صفائح البريليوم بسماكة حوالي 5 مم.

أثناء الدرفلة على الساخن، ستؤدي درجة الحرارة المرتفعة للغاية إلى نمو الحبوب، وستترك درجة الحرارة المنخفضة للغاية بنية بلورية عمودية عند ذوبان سبيكة البريليوم. لذلك، من المهم اختيار درجة حرارة مناسبة لإنتاج بنية موحدة ودقيقة بدون تباين الخواص.

يتم لف لوح البريليوم بسمك 5 مم أعلاه عند درجة حرارة تتراوح بين 650 درجة مئوية و780 درجة مئوية لإنتاج رقائق البريليوم بسماكة تتراوح بين 0.0075 مم إلى 0.254 مم. تحتوي رقائق البريليوم المحضرة بهذه الطريقة على حبيبات بلورية كبيرة ونقاء منخفض. لكن نقاوتها أعلى من رقائق البريليوم المحضرة بالدرفلة على الساخن.

3. طريقة التبخير بالتفريغ

ضع الركيزة وسبيكة البريليوم في فرن التبخير بالتفريغ، وسخّن الركيزة إلى 400 إلى 500 درجة مئوية، ثم قم بإذابة سبيكة البريليوم باستخدام شعاع إلكتروني لتبخير البريليوم على الركيزة، ثم أخرجها من الفرن. ثم افصل الركيزة والبريليوم للحصول على طبقة البريليوم المترسبة بالبخار.

يمكن استخدام هذا الفيلم المترسب ببخار البريليوم كصفيحة اهتزاز لمكبر الصوت وبعض الأجزاء المعقدة. إذا كانت الركيزة مصنوعة على شكل الجزء المراد تحضيره، يمكن الحصول على فيلم بريليوم مترسب بالبخار على شكل الجزء، ويمكن استخدامه كجزء دون معالجة.

ومع ذلك، نظرًا لأن فيلم البريليوم المترسب بالبخار له هيكل بلوري عمودي، يتسرب الهواء وغاز الهيليوم من الفجوة، لذلك من الصعب استخدامه كنافذة إرسال أشعة سينية.

من خلال المعالجة الحرارية للفيلم المترسب بالبخار، يمكن تحقيق الغرض من تدمير البنية البلورية العمودية، ويمكن إنتاج رقاقة بريليوم لا يتسرب منها الهواء والهيليوم.

تتميز طريقة التبخير بالتفريغ بالمزايا التالية:

1. نظرًا لأن رقائق البريليوم مصنوعة مباشرة من سبائك البريليوم عن طريق التبخير بالتفريغ، فإن نقاوتها أعلى من رقائق البريليوم المصنوعة بطريقة الدرفلة على الساخن وطريقة الدرفلة المباشرة بالذوبان الفراغي.

2. تصنيع رقائق البريليوم الرقيقة بعملية بسيطة.

3. نظرًا لاستخدام طبقة البريليوم المترسبة بالبخار المحضرة بحبيبات دقيقة كمادة خام، فإن رقائق البريليوم المحضرة تتمتع بقوة واستطالة جيدة وتصبح مادة صلبة.

استخدام رقائق البريليوم

نافذة الإرسال للإشعاع المعجل

من المتوقع أن تُستخدم رقائق البريليوم كمصدر للأشعة السينية للطباعة الحجرية بالأشعة السينية ومادة نافذة لنقل الأشعة السينية الناتجة عن ضوء المعجل.

تحليل الأشعة السينية المشتتة للطاقة

تم تجهيز جهاز تحليل الأشعة السينية المشتتة للطاقة بمجهر إلكتروني ويمكن أن يتفرع بسهولة، لذلك ازداد الطلب عليه في السنوات الأخيرة. وكلما كانت مادة نافذة إرسال الأشعة السينية المستخدمة في الجهاز أرق من مادة نافذة إرسال الأشعة السينية كلما زادت نفاذية الأشعة السينية وزادت حساسية تحليل عناصر ضوء الأشعة السينية الفلورية مثل B و C و N ذات الأطوال الموجية الطويلة. ولذلك، تستخدم نافذة نقل الأشعة السينية رقاقة البريليوم التي يبلغ حجمها حوالي 10 ميكرومتر.

أنبوب الأشعة السينية وأنبوب كاميرا الأشعة السينية

تستخدم كل من أنابيب الأشعة السينية وأنابيب كاميرا الأشعة السينية رقائق البريليوم كمادة نافذة الإرسال.

اللوحة الاهتزازية لمكبر الصوت

سرعة انتشار الصوت في الإيريديوم أسرع من المعادن الأخرى. وكلما زادت سرعة الصوت، زاد تردد الرنين في مكبر الصوت، وزاد نطاق الصوت الذي يمكن سماعه في المنطقة عالية النبرة. لذلك، تم استخدام البريليوم كلوح اهتزاز لمكبر الصوت.

الخاتمة

شكرًا لك على قراءة مقالنا ونأمل أن يساعدك في الحصول على فهم أفضل لتكنولوجيا التصنيع وتطبيق رقائق البريليوم. إذا كنت ترغب في معرفة المزيد عن معدن البريليوم، نود أن ننصحك بزيارة Stanford Advanced Materials (SAM ) لمزيد من المعلومات.

بصفتها موردًا عالميًا لمنتجات البريليوم، تتمتع شركة Stanford Advanced Materials (SAM) بخبرة تزيد عن عقدين من الزمن في تصنيع وبيع معدن البريليوم، حيث تقدم رقائق البريليوم عالية الجودة لتلبية احتياجات العملاء في مجال البحث والتطوير والإنتاج. وعلى هذا النحو، نحن واثقون من أن شركة SAM ستكون مورد منتجات البريليوم وشريكك التجاري المفضل لديك.