Fuwele za yakuti hupandwa kutoka kwa unga wa aluminium wa hali ya juu na usafi wa >99.995%, na kuifanya kuwa eneo kubwa zaidi la mahitaji ya alumina ya usafi wa juu. Huonyesha nguvu za juu, ugumu wa hali ya juu, na kemikali dhabiti, na kuziwezesha kufanya kazi katika mazingira magumu kama vile halijoto ya juu, kutu na athari. Zinatumika sana katika ulinzi wa kitaifa, teknolojia ya kiraia, elektroniki ndogo, na nyanja zingine.
Kutoka kwa unga wa aluminium wa hali ya juu hadi fuwele za yakuti
1. Matumizi Muhimu ya Sapphire
Katika sekta ya ulinzi, fuwele za yakuti hutumiwa hasa kwa madirisha ya infrared ya kombora. Vita vya kisasa vinadai usahihi wa juu katika makombora, na dirisha la macho la infrared ni sehemu muhimu kufikia hitaji hili. Kwa kuzingatia kwamba makombora hupata joto kali na athari wakati wa kukimbia kwa kasi ya juu, pamoja na mazingira magumu ya mapigano, radome lazima iwe na nguvu ya juu, upinzani wa athari, na uwezo wa kustahimili mmomonyoko wa mchanga, mvua na hali nyingine mbaya ya hali ya hewa. Fuwele za yakuti, pamoja na upitishaji wao bora wa mwanga, sifa bora za kiufundi, na sifa thabiti za kemikali, zimekuwa nyenzo bora kwa madirisha ya infrared ya kombora.
Sehemu ndogo za LED zinawakilisha matumizi makubwa zaidi ya yakuti. Taa ya LED inachukuliwa kuwa mapinduzi ya tatu baada ya taa za fluorescent na kuokoa nishati. Kanuni ya LEDs inahusisha kubadilisha nishati ya umeme katika nishati ya mwanga. Wakati sasa inapita kupitia semiconductor, mashimo na elektroni huchanganyika, ikitoa nishati ya ziada kwa namna ya mwanga, hatimaye kuzalisha mwanga. Teknolojia ya chip ya LED inategemea kaki za epitaxial, ambapo nyenzo za gesi huwekwa safu kwa safu kwenye substrate. Nyenzo kuu za substrate ni pamoja na substrates za silicon, substrates za silicon carbide, na sapphire substrates. Kati ya hizi, substrates za yakuti hutoa faida kubwa zaidi ya nyingine mbili, ikiwa ni pamoja na uthabiti wa kifaa, teknolojia ya utayarishaji wa kukomaa, kutofyonzwa kwa mwanga unaoonekana, upitishaji mwanga mzuri na gharama ya wastani. Data inaonyesha kuwa 80% ya makampuni ya kimataifa ya LED hutumia yakuti kama nyenzo yao ya msingi.
Kando na programu zilizotajwa hapo juu, fuwele za yakuti pia hutumika katika skrini za simu za mkononi, vifaa vya matibabu, mapambo ya vito, na kama nyenzo za dirisha kwa vyombo mbalimbali vya utambuzi wa kisayansi kama vile lenzi na prismu.
2. Ukubwa wa Soko na Matarajio
Kwa kuendeshwa na usaidizi wa sera na upanuzi wa matukio ya utumaji wa chips za LED, hitaji la substrates za yakuti na ukubwa wa soko lao vinatarajiwa kufikia ukuaji wa tarakimu mbili. Kufikia 2025, kiasi cha shehena cha sapphire substrates kinatarajiwa kufikia vipande milioni 103 (vilivyogeuzwa kuwa substrates za inchi 4), ikiwakilisha ongezeko la 63% ikilinganishwa na 2021, na kiwango cha ukuaji wa kila mwaka (CAGR) cha 13% kutoka 2021 hadi 2025. Saizi ya soko ya yakuti ¥ 2025 kufikia sapphire inatarajiwa kufikia 2025 kwa chini Ongezeko la 108% ikilinganishwa na 2021, na CAGR ya 20% kutoka 2021 hadi 2025. Kama "kitangulizi" cha substrates, ukubwa wa soko na mwelekeo wa ukuaji wa fuwele za yakuti ni dhahiri.
3. Maandalizi ya Fuwele za Sapphire
Tangu mwaka wa 1891, wakati mwanakemia Mfaransa Verneuil A. alipovumbua mbinu ya muunganisho wa mwali ili kutokeza fuwele za vito bandia kwa mara ya kwanza, uchunguzi wa ukuaji wa fuwele bandia ya yakuti samawi umechukua zaidi ya karne moja. Katika kipindi hiki, maendeleo katika sayansi na teknolojia yameendesha utafiti wa kina katika mbinu za ukuaji wa yakuti ili kukidhi mahitaji ya viwandani kwa ubora wa juu wa fuwele, viwango vya matumizi vilivyoboreshwa, na kupunguza gharama za uzalishaji. Mbinu na teknolojia mbalimbali mpya zimeibuka za kukuza fuwele za yakuti, kama vile mbinu ya Czochralski, njia ya Kyropoulos, mbinu ya ukuaji wa kulishwa kwa filamu (EFG) na njia ya kubadilishana joto (HEM).
3.1 Mbinu ya Czochralski ya Kukuza Fuwele za Sapphire
Mbinu ya Czochralski, iliyoanzishwa na Czochralski J. mwaka wa 1918, pia inajulikana kama mbinu ya Czochralski (iliyofupishwa kama mbinu ya Cz). Mnamo 1964, Poladino AE na Rotter BD walitumia kwanza njia hii kukuza fuwele za yakuti. Hadi sasa, imetoa idadi kubwa ya fuwele za samafi za ubora wa juu. Kanuni hiyo inahusisha kuyeyusha malighafi ili kuyeyuka, kisha kutumbukiza mbegu moja ya fuwele kwenye sehemu inayoyeyuka. Kutokana na tofauti ya halijoto kwenye kiolesura kigumu-kioevu, ubaridi mkuu hutokea, na kusababisha kuyeyuka kuganda kwenye uso wa mbegu na kuanza kukuza fuwele moja yenye muundo wa fuwele sawa na mbegu. Mbegu huvutwa juu polepole huku ikizunguka kwa kasi fulani. Mbegu inapovutwa, kuyeyuka huganda polepole kwenye kiolesura, na kutengeneza fuwele moja. Njia hii, ambayo inahusisha kuvuta kioo kutoka kwa kuyeyuka, ni mojawapo ya mbinu za kawaida za kuandaa fuwele za ubora wa juu.
Faida za mbinu ya Czochralski ni pamoja na: (1) kasi ya ukuaji, kuwezesha utengenezaji wa fuwele za ubora wa juu kwa muda mfupi; (2) fuwele hukua kwenye sehemu inayoyeyuka bila kugusa ukuta unaovunjwa, hivyo kupunguza kwa ufanisi mkazo wa ndani na kuboresha ubora wa fuwele. Hata hivyo, upungufu mkubwa wa njia hii ni ugumu wa kukua fuwele za kipenyo kikubwa, na kuifanya kuwa haifai kwa kuzalisha fuwele za ukubwa mkubwa.
3.2 Mbinu ya Kyropoulos ya Kukuza Fuwele za Sapphire
Mbinu ya Kyropoulos, iliyovumbuliwa na Kyropoulos mwaka wa 1926 (iliyofupishwa kama mbinu ya KY), inashiriki ufanano na mbinu ya Czochralski. Inahusisha kuzamisha kioo cha mbegu kwenye uso wa kuyeyuka na kuivuta polepole juu ili kuunda shingo. Mara tu kiwango cha uimarishaji kwenye kiolesura cha mbegu-yeyusha kinapokuwa thabiti, mbegu haivutwi tena au kuzungushwa. Badala yake, kiwango cha kupoeza hudhibitiwa ili kuruhusu fuwele moja kuganda hatua kwa hatua kutoka juu kwenda chini, hatimaye kutengeneza fuwele moja.
Mchakato wa Kyropoulos huzalisha fuwele zenye ubora wa juu, msongamano mdogo wa kasoro, kubwa, na gharama nafuu zinazofaa.
3.3 Mbinu ya Ukuaji wa Filamu-iliyoainishwa (EFG) ya Ukuzaji wa Fuwele za Sapphire
Mbinu ya EFG ni teknolojia ya ukuaji wa fuwele yenye umbo. Kanuni yake inahusisha kuweka kiwango cha juu cha kuyeyuka kwenye mold. Kuyeyuka huvutwa hadi juu ya ukungu kupitia kitendo cha kapilari, ambapo hugusana na kioo cha mbegu. Mbegu inapovutwa na kuyeyuka kuganda, fuwele moja hufanyizwa. Saizi na umbo la ukingo wa ukungu huzuia vipimo vya fuwele. Kwa hivyo, njia hii ina vikwazo fulani na inafaa kabisa kwa fuwele za yakuti zenye umbo kama vile mirija na wasifu wenye umbo la U.
3.4 Mbinu ya Kubadilishana Joto (HEM) ya Kukuza Fuwele za Sapphire
Mbinu ya kubadilishana joto kwa ajili ya kuandaa fuwele za yakuti saizi kubwa ilivumbuliwa na Fred Schmid na Dennis mwaka wa 1967. Mfumo wa HEM una sifa ya insulation bora ya mafuta, udhibiti wa kujitegemea wa gradient ya joto katika kuyeyuka na kioo, na udhibiti mzuri. Inazalisha kwa urahisi fuwele za yakuti na kutengana kwa chini na kubwa.
Faida za njia ya HEM ni pamoja na kukosekana kwa harakati katika crucible, fuwele, na hita wakati wa ukuaji, kuondoa vitendo vya kuvuta kama vile njia za Kyropoulos na Czochralski. Hii inapunguza kuingiliwa kwa binadamu na kuepuka kasoro za kioo zinazosababishwa na mwendo wa mitambo. Zaidi ya hayo, kiwango cha kupoeza kinaweza kudhibitiwa ili kupunguza msongo wa mafuta na kusababisha kupasuka kwa fuwele na kasoro za kutenganisha. Njia hii huwezesha ukuaji wa fuwele za ukubwa mkubwa, ni rahisi kufanya kazi, na ina matarajio ya maendeleo ya kuahidi.
Kwa kutumia utaalamu wa kina katika ukuaji wa fuwele ya yakuti na uchakataji kwa usahihi, XKH hutoa masuluhisho ya kaki maalum ya mwisho hadi mwisho yaliyoundwa kwa ulinzi, LED, na programu za optoelectronics. Mbali na yakuti, tunasambaza vifaa kamili vya utendaji wa juu vya semiconductor ikiwa ni pamoja na kaki za silicon carbide (SiC), kaki za silicon, vijenzi vya kauri vya SiC na bidhaa za quartz. Tunahakikisha ubora wa kipekee, kutegemewa, na usaidizi wa kiufundi katika nyenzo zote, kusaidia wateja kufikia utendakazi bora katika maombi ya juu ya viwanda na utafiti.
Muda wa kutuma: Aug-29-2025