01 परिचय
सिरेमिक का एडिटिव मैन्युफैक्चरिंग (एएम) अंतरिक्ष संचार प्रणालियों में माइक्रोवेव इलेक्ट्रॉनिक घटकों के डिजाइन और उत्पादन में क्रांति ला रहा है। सिरेमिक अपने उत्कृष्ट विद्युत चुम्बकीय गुणों, उच्च तापीय स्थिरता और उत्कृष्ट यांत्रिक शक्ति के कारण ऐसे उपकरणों में अपरिहार्य हैं। एएम के माध्यम से, सिरेमिक सामग्रियों के आकार और आयामों को सटीक रूप से नियंत्रित किया जा सकता है, जिससे वे माइक्रोवेव इलेक्ट्रॉनिक्स में सटीकता और प्रदर्शन के लिए कठोर आवश्यकताओं को पूरा करने में सक्षम हो सकते हैं। इसके अलावा, विद्युत चुम्बकीय परिरक्षण घटक विद्युत चुम्बकीय हस्तक्षेप को कम करने और स्थिर सिग्नल ट्रांसमिशन सुनिश्चित करने में महत्वपूर्ण भूमिका निभाते हैं। अतिरिक्त रूप से निर्मित सिरेमिक का उपयोग इन्सुलेशन प्रदर्शन को अनुकूलित करने और परिरक्षण प्रभावशीलता को बढ़ाने के लिए एक नई विधि प्रदान करता है।
लेजर और इलेक्ट्रॉन बीम प्रसंस्करण
02 अतिरिक्त रूप से निर्मित फ़िल्टर
सिरेमिक सामग्री अत्यधिक उच्च रासायनिक स्थिरता और संक्षारण प्रतिरोध प्रदर्शित करती है, जो उन्हें फिल्टर के रूप में कठोर वातावरण में लंबे समय तक उपयोग के लिए उपयुक्त बनाती है। इसके अलावा, एएम के साथ ढांकता हुआ सामग्रियों का एकीकरण ढांकता हुआ स्थिरांक (εr) की एक विस्तृत श्रृंखला को बढ़ावा देता है। एक ही ढांकता हुआ पदार्थ एपर्चर आकार, ज्यामिति और पदानुक्रमित संरचना जैसे मापदंडों को संशोधित करके विभिन्न εr मान प्राप्त कर सकता है। यह विशिष्ट आवश्यकताओं को पूरा करने और फ़िल्टरिंग दक्षता और परिशुद्धता को अनुकूलित करने के लिए सिरेमिक फ़िल्टर के अनुकूलन को सक्षम बनाता है।
एक उदाहरण लिथोग्राफी आधारित सिरेमिक विनिर्माण (एलसीएम) तकनीक का उपयोग करके निर्मित एक मोनोलिथिक ढांकता हुआ वेवगाइड फ़िल्टर है। फ़िल्टर को 850 मेगाहर्ट्ज बैंडविड्थ के साथ 11.5 गीगाहर्ट्ज पर संचालित करने के लिए डिज़ाइन किया गया है और इसे एक एकल {{4}टुकड़ा ढांकता हुआ डिस्क से निर्मित किया गया है, जो पारंपरिक धातु आवास की कार्यक्षमता की नकल करने के लिए चांदी चढ़ाया हुआ है। एलसीएम तकनीक कस्टम मोल्ड की आवश्यकता के बिना डिजाइन लचीलापन प्रदान करती है और अधिक सटीक विनिर्माण की अनुमति देती है। सिरेमिक संरचनाओं का धातुकरण उच्च तापमान, संक्षारण प्रतिरोध और इन्सुलेट गुणों के लिए सिरेमिक के प्रतिरोध का लाभ उठाता है, जबकि उन्हें प्रदर्शन को अनुकूलित करने के लिए धातुओं की ताकत और चालकता के साथ जोड़ता है।
चित्र 1.(ए) चौथा {{0} ऑर्डर ढांकता हुआ वेवगाइड फिल्टर, (बी) बीपीएफ चौथे {{1} ऑर्डर हेमिस्फेरिकल रेज़ोनेटर पर आधारित, (सी) सी - बैंड ट्रिपलएक्सर फिल्टर।
लेजर और इलेक्ट्रॉन बीम प्रसंस्करण
03 योगात्मक रूप से निर्मित अनुनादक
रेज़ोनेटर इलेक्ट्रॉनिक उपकरण हैं जो विशिष्ट आवृत्तियों पर स्थिर दोलन करने में सक्षम हैं और आवृत्ति पीढ़ी और सिग्नल प्रोसेसिंग में व्यापक रूप से उपयोग किए जाते हैं। माइक्रोवेव और उच्च आवृत्ति सिग्नल आमतौर पर उपग्रह संचार और रडार प्रणालियों में उपयोग किए जाते हैं। ढांकता हुआ अनुनादकों की उच्च स्थिरता और उच्च क्यू - कारक उन्हें ऐसे अनुप्रयोगों के लिए आदर्श बनाते हैं।
ढांकता हुआ अनुनादकों की कार्यक्षमता विद्युत चुम्बकीय तरंगों के लिए ढांकता हुआ सामग्री की प्रतिक्रिया पर आधारित है। इन तरंगों के प्रसार की गति सामग्री के εr द्वारा निर्धारित की जाती है, जबकि अनुनादक में प्रयुक्त ढांकता हुआ सामग्री का आकार, आकार और गुण इसकी अनुनाद आवृत्ति को प्रभावित करते हैं। एएम के साथ, डाइइलेक्ट्रिक रेज़ोनेटर को विभिन्न आवश्यकताओं के अनुरूप लघु और उच्च प्रदर्शन के लिए डिज़ाइन और निर्मित किया जा सकता है। यह रडार सिग्नल प्रसार और प्रतिबिंब विशेषताओं को अनुकूलित करता है। ऐसा दृष्टिकोण ढांकता हुआ अनुनादकों के अधिक अनुकूलित, सटीक और लागत प्रभावी उत्पादन को सक्षम बनाता है।
चित्र 2.(ए) एंटीना संरचना योजनाबद्ध, (बी) त्रि -मोड अनुनादक, (सी) एकअक्षीय अनिसोट्रोपिक ढांकता हुआ अनुनादक एंटीना।
लेजर और इलेक्ट्रॉन बीम प्रसंस्करण
04 अतिरिक्त रूप से निर्मित सेंसर
एएम सेंसर अनुकूलन योग्य और जटिल ज्यामिति और आर्किटेक्चर से लाभान्वित होते हैं। जब सिरेमिक सामग्री के पीजोइलेक्ट्रिक, थर्मोइलेक्ट्रिक और पीज़ोरेसिस्टिव गुणों के साथ जोड़ा जाता है, तो वे उच्च {{1}सटीकता और उच्च {{2}प्रदर्शन संवेदन अनुप्रयोगों को सक्षम करते हैं।
पीजोइलेक्ट्रिक सिरेमिक सेंसर, जो अपने अद्वितीय इलेक्ट्रोमैकेनिकल युग्मन व्यवहार की विशेषता रखते हैं, एयरोस्पेस में तेजी से महत्वपूर्ण हो रहे हैं। वे दबाव, तापमान और कंपन की सटीक निगरानी प्रदान करते हैं, और इंजन, फ्यूजलेज और अन्य महत्वपूर्ण एयरोस्पेस घटकों की परिचालन स्थितियों का आकलन करने के लिए व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है।
सिरेमिक की अंतर्निहित भंगुरता के कारण, लचीले सिरेमिक का विकास एक प्रमुख अनुसंधान केंद्र बन गया है। इसे संबोधित करने के लिए, DLP AM का उपयोग करके एक लचीला सिरेमिक मिश्रित दबाव सेंसर विकसित किया गया था, जो ढांकता हुआ प्रदर्शन और यांत्रिक लचीलेपन को अनुकूलित करने के लिए एक प्रकाश संवेदनशील राल में MWCNTs के साथ BaTiO3 का संयोजन करता है। जैसा कि चित्र में दिखाया गया है, संवेदनशीलता को बढ़ाने के लिए एक घंटे के चश्मे के आकार की तनाव क्षमता वाली एकाग्रता संरचना को डिजाइन किया गया था। परिमित तत्व विश्लेषण और प्रयोगों ने व्यापक दबाव सीमा में बेहतर रैखिक संवेदनशीलता की पुष्टि की, जो उच्च प्रदर्शन वाले लचीले सेंसर में डीएलपी की व्यवहार्यता को प्रदर्शित करता है।
चित्र तीन।(ए) लचीला कैपेसिटिव प्रेशर सेंसर, (बी) लचीला पीजोइलेक्ट्रिक कंपोजिट और एक छोटे रोबोट का योजनाबद्ध।
लेजर और इलेक्ट्रॉन बीम प्रसंस्करण
05 निष्कर्ष
सिरेमिक का एडिटिव विनिर्माण उच्च ताप प्रतिरोध, कम तापीय चालकता और उत्कृष्ट विद्युत चुम्बकीय परिरक्षण जैसे सिरेमिक गुणों के अनुकूलन को सक्षम बनाता है, जो उन्हें संचार प्रणालियों, रडार और थर्मल सुरक्षा सहित एयरोस्पेस अनुप्रयोगों के लिए आदर्श बनाता है। पारंपरिक विनिर्माण की तुलना में, एएम जटिल सिरेमिक घटकों के लिए महत्वपूर्ण लाभ प्रदान करता है, जटिल ज्यामिति और हल्के ढांचे बनाने के लिए अधिक डिजाइन लचीलापन प्रदान करता है। यह एयरोस्पेस में विशेष रूप से मूल्यवान है, जहां वजन घटाने से ईंधन दक्षता और प्रदर्शन में काफी सुधार हो सकता है।
एएम घटक एकीकरण का भी समर्थन करता है, कई कार्यों जैसे संरचनात्मक अखंडता, थर्मल प्रतिरोध और विद्युत चुम्बकीय परिरक्षण को एक ही भाग में संयोजित करता है, जिससे घटकों की संख्या कम हो जाती है और संयोजन सरल हो जाता है। इसके अलावा, ये प्रौद्योगिकियां प्रदर्शन प्रतिक्रिया के आधार पर तेजी से प्रोटोटाइप और डिज़ाइन समायोजन की अनुमति देती हैं।
