X'inhuDiffużjonifil-fabbrikazzjoni? (Nagħmlu l-għalf aħjar bl-atomi li jiċċaqilqu)
F'termini sempliċi, id-diffużjoni fil-fabbrikazzjoni hija l-użu kkontrollat tas-sħana biex jagħmlu l-atomi jew il-molekuli jiċċaqalqu ġewwa jew bejn materjali solidi biex ibiddlu l-proprjetajiet tagħhom jew jingħaqdu magħhom flimkien .Huwa simili li tuża s-sħana biex tħeġġeġ blokki żgħar tal-bini biex jirranġaw ruħhom għal skop speċifiku fil-manifattura .
Għaliex
Għaliex huwa utli?Għax kultant intbżonnatomi biex jimxu lejn:
Ibdel kif iġib ruħu materjal(bħal tagħmilha aktar diffiċli jew aktar konduttiva) .
Oħloq bonds b'saħħithom ħafna u bla xkielbejn materjalimingħajrtidwibhom (bħall-iwweldjar ta 'diffużjoni) .
Żid ingredjenti speċjali fil-fond ġewwawiċċ ta 'materjal .
Kif
Kif jintuża? Hawn huma t-tliet applikazzjonijiet il-kbar fil-fabbrikazzjoni:
It-twebbis tal-wiċċ / it-twebbis tal-każijiet (jagħmel l-għalf aktar iebes):
Il-problema:Għandek bżonn parti (bħal irkaptu jew għodda) biex ikollok wiċċ super iebes, reżistenti għall-ilbies, iżda xorta żżomm qalba iebsa, li tassorbi x-xokk . li tidwib il-wiċċ (bħal ebusija tradizzjonali) tista 'tkun ħarxa wisq jew tgħawweġ il-parti .
Soluzzjoni ta 'diffużjoni:Poġġi l-parti f'ambjent rikk fl-elementi tat-twebbis (bħal karbonju jew nitroġenu) . Saħħan . Is-sħana tagħti l-enerġija tal-karbonju / nitroġenu Enerġija .diffuż(Move)f 'is-saffi tal-wiċċ tal-metall .
Ir-riżultat:"Każ" iebes, reżistenti għall-ilbies jifforma fuq il-wiċċ, filwaqt li l-qalba tibqa 'iebsa . l-atomi mċaqalqafibiex issaħħaħha .
Kif
Semikondutturi tad-doping (li jagħmlu l-elettronika taħdem):
Il-problema:Silikon pur huwa semikonduttur boring . biex tagħmel transistors, ċelloli solari, jew ċipep, għandek bżonn żoni preċiżi li jwettqu l-elettriku faċilment (N-tip) jew jimblokkawha / għandhom toqob (p-tip) {.
Soluzzjoni ta 'diffużjoni:Iksi l-wejfer tas-silikon b'atomi ta 'elementi bħal boron (għal p-tip) jew fosfru (għal tip n) . ħamih f'forn ta' temperatura għolja {. Is-sħana tagħmel il-boron jew l-atomi tal-fosfrudiffuż f 'il-kannizzata tal-kristall tas-silikon .
Ir-riżultat:Billi tikkontrolla fejn id-dopant huwa applikat u s-sħana / ħin, inti toħloq mudelli kkomplikati ta 'reġjuni tat-tip n u p, li jiffurmaw l-imħuħ elettroniċi ċkejkna ta' apparati {. Atomi mċaqalqafiBiex tbiddel l-imġieba elettrika .
Kif
Iwweldjar / twaħħil ta 'diffużjoni (li jagħmlu ġonot super-b'saħħithom, inviżibbli):
Il-problema:Għandek bżonn tissieħeb f'żewġ biċċiet tal-metall (bħalbusbars flessibbli tar-ram / aluminjugħal batteriji jew sistemi ta 'enerġija) b'rabta qawwija daqs il-metall oriġinali, konduttività għolja, l-ebda dgħjufija ta' tidwib, u ħafna drabi flessibilità . iwweldjar tradizzjonali jdub il-metall, li jista 'jdgħajjef jew jagħmilha fraġli .
Soluzzjoni ta 'diffużjoni:Naddaf l-uċuħ perfettament . Agħfashom flimkien sewwa taħtpressjoni għolja. SaħħanhomHawn taħtil-punt tat-tidwib tagħhom (dan huwa ċavetta!) . Is-sħana tagħmel l-atomi tal-metall fl-interface jiggle intensament (diffuż) . il-pressjoni żżommhom mill-qrib .
Ir-riżultat:Atomidiffuż madwaril-konfini . Maż-żmien, l-uċuħ oriġinali jisparixxu, u bla xkiel,Bond metallurġiku soliduformoli .HaifeiMagni tal-iwweldjar tad-diffużjoniExcel f'dan għal komponenti kritiċi bħalbusbars flessibbli, Ħolqien ta 'ġonot li huma b'saħħithom, konduttivi u reżistenti għall-għeja . Atomi mċaqalqamadwarbiex tingħaqad ma 'partijiet .
Il-ħajt komuni: is-sħana hija s-sewwieq
F'dawn il-proċessi kollha ta 'fabbrikazzjoni,Is-sħana hija essenzjali. Jipprovdi l-enerġija li tippermetti lill-atomi jegħlbu l- "twaħħal" naturali tagħhom u jiċċaqalqu (diffuż) Permezz tal-materjal solidu . billi tikkontrolla bir-reqqa:
Temperatura:Kemm sħun?
Ħin:Kemm idum f'dak is-sħana?
Ambjent:Liema gassijiet jew elementi huma preżenti?
Pressjoni:(Speċjalment għall-iwweldjar) Kemm huma diffiċli l-partijiet ippressati flimkien?
... Inġiniera jistgħu jidderieġu b'mod preċiż il-proċess ta 'diffużjoni biex joħolqu materjali u partijiet eżattament bil-proprjetajiet li għandhom bżonn .
Fil-qosor:Id-diffużjoni fil-fabbrikazzjoni mhix inċident - hija għodda qawwija . nużaw sħana kkontrollata biex nagħmlu l-atomi jiċċaqalquġewwaMaterjali biex tibbieshom jew tpattihom, jewmadwarInterfaces biex iwweldjahom perfettament, kollha biex jibnu affarijiet aħjar, aktar b'saħħithom u aktar intelliġenti .
