Сущность флексирамики

Размещено на http://www.allbest.ru/

Введение

Голландский стартап Eurekite планирует приступить к производству нового материала, который обладает свойствами керамики и бумаги. От керамики он унаследовал диэлектрические свойства, негорючесть и стойкость к воздействию высоких температур, а от бумаги -- легкость и гибкость. Сами изобретатели называют новый материал «флексирамикой» («гибкой керамикой»). флексирамика диэлектрический бумага

Компания, состоящая из трех человек, планирует предложить новый материал производителям электроники для производства гибких печатных плат, которые могут пригодиться как в носимых устройствах, так и в оборудовании, предназначенном для эксплуатации в условиях высоких температур.

1. Керамика

Для начала рассмотрим что такое керамика.

Кераммика (др.-греч. кЭсбмпт -- глина) -- изделия из неорганических материалов (например, глины) и их смесей с минеральными добавками, изготавливаемые под воздействием высокой температуры с последующим охлаждением. В узком смысле слово керамика обозначает глину, прошедшую обжиг. Самая ранняя керамика использовалась как посуда из глины или из смесей её с другими материалами. В настоящее время керамика применяется как материал в промышленности (машиностроение, приборостроение, авиационная промышленность и др.), строительстве, искусстве, широко используется в медицине, науке. В XX столетии были созданы новые керамические материалы для использования в полупроводниковой индустрии и др. областях. Современные высокотемпературные сверхпроводящие материалы также являются керамикой.

1.1 Виды керамики

В зависимости от строения различают тонкую керамику (черепок стекловидный или мелкозернистый) и грубую (черепок крупнозернистый). Основные виды тонкой керамики -- фарфор, полуфарфор, каменная керамика, фаянс, майолика. Основной вид грубой керамики -- гончарная керамика. Кроме того, различают керамику карбидную (карбид вольфрама, карбид кремния), алюмооксидную, циркониевую (на основе ZrO₂), нитридную (на основе AlN) и пр.

Фарфор имеет плотный спёкшийся черепок белого цвета (иногда с голубоватым оттенком) с низким водопоглощением (до 0,2 %), при постукивании издаёт высокий мелодичный звук, в тонких слоях может просвечивать. Глазурь не покрывает край борта или основание изделия из фарфора. Сырьё для фарфора -- каолин, песок, полевой шпат и другие добавки.

Фаянс имеет пористый белый черепок с желтоватым оттенком, пористость черепка 9 -- 12 %. Из-за высокой пористости изделия из фаянса полностью покрываются бесцветной глазурью невысокой термостойкости. Фаянс применяется для производства столовой посуды повседневного использования. Сырьё для производства фаянса -- беложгущиеся глины с добавлением мела и кварцевого песка.

Полуфарфор по свойствам занимает промежуточное положение между фарфором и фаянсом, черепок белый, водопоглощение 3 -- 5 %, используется в производстве посуды.

Майолика имеет пористый черепок, водопоглощение около 15 %, изделия имеют гладкую поверхность, блеск, малую толщину стенок, покрываются цветными глазурями и могут иметь декоративные рельефные украшения. Для изготовления майолики применяется литьё. Сырьё -- беложгущиеся глины (фаянсовая майолика) или красножгущиеся глины (гончарная майолика), плавни, мел, кварцевый песок.

Гончарная керамика имеет черепок красно-коричневого цвета (используются красножгущиеся глины), большой пористости, водопоглощение до 18 %. Изделия могут покрываться бесцветными глазурями, расписываются цветными глиняными красками -- ангобами.

2. Флексирамика

Флексирамика (от англ. Flexiramics) - гибкий керамический материал, название происходит от произведения слов flex (гибкий) и ceramic (керамика). Новый материал, как это часто бывает, был создан случайно. Команда исследователей из университета Твенте (Энсхед, Нидерланды) работала над другим проектом, а полученную гибкую субстанцию поначалу сочла браком.

2.1 Свойства

В По структуре флексирамика напоминает такнь или бумагу, которая легко скручивается и мнется, но при этом не воспламеняется и не рвется. В лаборатории модифицировали турбо-зажигалку, которую часто используют ювелиры для плавления небольших количеств золота и серебра. Лист нового вещества находился в пламени с температурой 1200 °С около суток и практически не изменился.

2.2 Применение

Флексирамика может стать перспективной основой для изготовления гибких печатных плат, особенно в электронных устройствах промышленного, военного и аэрокосмического назначения. Теоретически такие PCB будут сочетать в себе гибкость, прочность и легкий вес с исключительной термостойкостью и высокими диэлектрическими свойствами керамики. Сейчас изготовление листа флексирамики площадью 10 см² обходится чуть дешевле одного евро. При массовом производстве себестоимость флексирамики будет сопоставимой с таковой у текстолита, или даже более выгодной.

2.3 Будущее материала

Материалы по типу «гибкой керамики» разрабатываются давно и под разными патентованными названиями уже есть у многих компаний. Однако в Eurekite утверждают, что пока только их «флексирамика» может оставаться достаточно гибкой при относительно большой толщине. Современные печатные платы имеют слоёную структуру, а флексирамику как раз легко создавать в виде тонких листков заданной толщины - от нескольких микрометров до миллиметра и более.

Основной патент на флексирамику уже оформлен. В ближайшее время Eurekite подаст ещё несколько заявок, описывающих детали получения и производства. Пока у разработчиков трудные времена. Им необходимо завершить реорганизацию из университетской группы в учредителей и сотрудников фирмы, а затем привлечь инвесторов к пока ещё сырому продукту.

С юридической стороны тоже не всё гладко: флексирамика появилась в стенах университетской лаборатории, поэтому правовые вопросы ещё только предстоит урегулировать. С 2015 года Eurekite арендует офис в том же университете, а основатель стартапа признаёт, что до сих пор не готов к роли CEO и ищет поддержки.

Жерар Кадафалк Газкез (Gerard Cadafalch Gazquez) приехал в Нидерланды из Барселоны в 2010 году, чтобы получить учёную степень PhD. Именно в ходе выполнения кандидатской работы и была случайно получена флексирамика.

«Управлять компанией - новая для меня задача. Она в корне отличается от кураторства над группой студентов. Мне предстоит освоить менеджмент, работу с инвесторами, бизнес-коммуникации и многое другое», - комментирует Жерар Кадафалк изданию Ars Technica.

Заключение

В заключении хочется сказать, что информации по этому материалу очень мало, на письмо, которое я написал стартапу Eurekite мне за эти дни, к сожалению, не ответили. Можно сказать одно, у этого материала большее будущее, так как он уместил в себе очень много свойств и я думаю что основой для производства плат он не ограничится.

Размещено на Allbest.ru