Βασικά ζητήματα μαζικής παραγωγής και συνολικές στρατηγικές μετριασμού για το PiG (φώσφορος στο γυαλί) (τομέας 2)

Η σκόνη γυαλιού και η σκόνη φωσφόρου απορροφούν την υγρασία. Τα ανθρακικά διασπώνται για να απελευθερώσουν CO2, ενώ τα νιτρικά παράγουν NO2. Ο αέρας παγιδεύεται κατά την ανάμειξη σκόνης και τη συμπύκνωση του πράσινου σώματος. Τα αέρια αποτυγχάνουν να διαφύγουν στο πρώιμο στάδιο της πυροσυσσωμάτωσης, με αποτέλεσμα μεγάλες φυσαλίδες και συνεχείς γκρίζες συστάδες φυσαλίδων. Αυτό μειώνει δραστικά τη διαπερατότητα, προκαλεί τοπικό σκοτάδι και ανομοιόμορφα φωτεινά σημεία.

Η μη ισορροπημένη δόση των λεπτών παραγόντων (CeO2, Sb2O3) ή η υπερβολικά γρήγορη ψύξη οδηγεί σε υπερκορεσμό του διαλυμένου αερίου μέσα στο λιωμένο γυαλί, καθιζώντας μικροσκοπικές μικροφυσαλίδες. Οι κλειστοί πόροι μέσα στα πράσινα σώματα αποτυγχάνουν να συγχωνευτούν κατά τη διάρκεια της πυροσυσσωμάτωσης και σχηματίζουν κενά σε κλίμακα μικρού μεγέθους.

Η ανομοιόμορφη ξηρή ανάμειξη, η ανεπαρκής πίεση συμπίεσης και ο μικρός χρόνος συγκράτησης αφήνουν τεράστια κενά μεταξύ των σωματιδίων. Οι διασυνδεδεμένοι εσωτερικοί πόροι παραμένουν μετά την πυροσυσσωμάτωση, με αποτέλεσμα εξαιρετικά χαμηλή μηχανική αντοχή και θρυμματισμό των άκρων κατά την κοπή.

Ξηράνετε υπό κενό σκόνη γυαλιού και σκόνη φωσφόρου στους 120–180°C για 4–12 ώρες για πλήρη απομάκρυνση του προσροφημένου νερού. Υιοθετήστε σκόνη γυαλιού χαμηλής αποσύνθεσης και μειώστε την αναλογία ανθρακικών πρώτων υλών.

Αντικαταστήστε την ξηρή ανάμειξη με υγρή άλεση με σφαιρίδια χρησιμοποιώντας άνυδρη αιθανόλη ή ισοπροπανόλη ως μέσο για να επιτευχθεί ομοιόμορφη διασπορά της σκόνης και να εξαλειφθεί ο παγιδευμένος αέρας. Πραγματοποιήστε ξήρανση υπό κενό σε χαμηλή θερμοκρασία μετά τη σφαιρική άλεση για να αποφύγετε τη συσσωμάτωση με παγιδευμένες φυσαλίδες. Ελέγξτε μια στενή κατανομή μεγέθους σωματιδίων φωσφόρων για να ελαχιστοποιήσετε τα κενά μεταξύ των σωματιδίων.

• Υιοθετήστε την τμηματοποιημένη μονοαξονική υδραυλική πίεση: αργή άνοδος πίεσης → κρατήστε την πίεση για 30–120 δευτερόλεπτα → αργή ανακούφιση πίεσης για την απελευθέρωση του εσωτερικού αέρα και την αποφυγή κενών αναπήδησης.
• Εφαρμόστε Cold Isostatic Pressing (CIP) για προϊόντα υψηλής ποιότητας για να επιτύχετε ομοιόμορφη πυκνότητα πράσινου σώματος και χαμηλότερο πορώδες κάτω από 1%.
• Για PiGF λεπτής μεμβράνης, πραγματοποιήστε αφαίρεση του αφρού υπό κενό και στατική απαέρωση πριν από την μεταξοτυπία.