1. Definicija i karakteristike metalnih materijala visoke čistoće
Metalni materijali visoke čistoće su metalni materijali s izuzetno visokom razinom čistoće (obično iznad 99,999%). Njegove glavne karakteristike uključuju vrlo cjelovitu kristalnu strukturu, vrlo nizak sadržaj nečistoće i izvrsnu električnu i toplinsku vodljivost. Priprema metalnih materijala visoke čistoće je zahtjevna i obično uključuje više koraka procesa, poput metiranja vakuuma i elektrokemijskog pročišćavanja, kako bi se osigurala visok stupanj čistoće.
2. Područja primjene za metalne materijale visoke čistoće
Metalni materijali visoke čistoće široko se koriste u mnogim poljima, od kojih je elektronička industrija jedno od glavnih područja primjene. U procesu izrade integriranog kruga, upotreba metala visoke čistoće kao osnovnog materijala može osigurati pouzdanost i visoke performanse elektroničkih uređaja. Medicinsko polje također koristi biokompatibilnost metala visoke čistoće za pripremu metalnih implantata visoke čistoće, poput umjetnih zglobova i zubnih restorativnih materijala. Osim toga, na području optoelektronike, proizvodnje poluvodiča, solarnih ćelija itd. Metalni materijali visoke čistoće također igraju važnu ulogu i imaju važnu vrijednost primjene. Istodobno, ova polja primjene također su izrazivala izuzetno visoke zahtjeve na čistoću, stabilnost i vodljivost metalnih materijala visoke čistoće, koji promiču kontinuirani razvoj i inovacije tehnologije za pripremu metalnih materijala visoke čistoće.
Drugo, pregled tehnologije vakuuma
1.Vacuum topljenje osnovnog principa
Vakuumsko topljenje važna je metoda pripreme metala, osnovni princip je postavljanje metalnih uzoraka u visoki vakuum ili vrlo niski tlak, kroz zagrijavanje metalnog topljenja, a zatim hlađenje i učvršćivanje, kako bi se dobili sadržaj metalnih materijala s niskim plinovima. Jezgra procesa je korištenje vakuumskog okruženja kako bi se izbjeglo da metal reagira s kisikom, dušikom i drugim nečistoćama u zraku, smanjujući na taj način miješanje nečistoća. Vakuumsko taljenje ne zahtijeva samo visoko čisto procesno okruženje, već i precizno kontrolu temperature, tlaka i drugih parametara kako bi se osigurala čistoća i ujednačenost metalnog materijala.
2. Klasifikacija i karakteristike topljenja vakuuma
Vakuumsko topljenje može se podijeliti u taljenje vakuumskog luka, vakuumsko rastopljanje i topljenje vakuumskog zraka elektrona prema različitim karakteristikama procesa i područja primjene. Vakuumsko taljenje luka je upotreba električnog luka visoke temperature učinka metalnog postupka taljenja uzorka. Vakuumsko indukcijsko topljenje koristi princip indukcijskog grijanja za stvaranje indukcijske struje na površini uzoraka metala kroz elektromagnetsku indukciju za zagrijavanje i otopljenje. Vakuumsko topljenje elektrona je visokoenergetska elektronska greda izravno na površini metalnih uzoraka će se zagrijavati i rastopiti. Različite vrste metoda otapanja vakuuma imaju svoje karakteristike, ali sve su u visokoj vakuum okruženju kako bi ostvarili čistoću taljenja metala. Tehnologija vakuumskog topljenja postala je jedno od najvažnijih sredstava za pripremu metala visoke čistoće zbog vrlo čistog postupka pripreme i izvrsnih svojstava pripremljenih materijala.
Treće, ključna tehnologija u vakuumu topljenja
1. tehnologija kontrole vakuumskog okoliša
Tehnologija kontrole vakuumskog okoliša uglavnom uključuje visoko održavanje vakuuma i kontrolu plina. U vakuumu topljenja, održavanje visokog vakuumskog okruženja osnova je za osiguravanje visoke čistoće metalnih materijala. Visoko održavanje vakuuma je kroz naprednu vakuumsku pumpu i tehnologiju brtvljenja kako bi se osiguralo da je proces taljenja unutar koncentracije plina sustava vrlo nizak. Precizna kontrola plina je ključna za sprječavanje unosa ne nečistoća plina u metalni materijal. Uvođenjem inertnih plinova ili plinskih smjesa u komoru za topljenje i praćenje u stvarnom vremenu pomoću internetske opreme za nadzor kao što su maseni spektrometri, sastav plinova može se učinkovito kontrolirati, što pomaže u izbjegavanju oksidacijskih reakcija i drugih procesa kontaminacije i osigurava visoku čistoću metala.
2. Oprema za otapanje i parametri procesa Kontrola tehnologija kontrole
Električna peć jedna je od osnovnih oprema vakuumskog topljenja, koja izravno utječe na grijanje i hlađenje metala u procesu topljenja. Vrlo je kritično oblikovati konstrukciju peći razumno kako bi se osiguralo da se metalni uzorci ravnomjerno zagrijavaju. Sustav za upravljanje naprednim peći može osigurati temperaturnu stabilnost metala tijekom taljenja i otklanjanja preciznim kontrolom temperature. Brzina hlađenja izravno utječe na brzinu rasta kristala i strukturu rešetke. Podešavanjem brzine hlađenja može se kontrolirati veličina i oblik metalnih kristala, poboljšavajući tako mehanička svojstva i strukturnu homogenost metalnog materijala. Visoko kontrolirana brzina hlađenja ključni je parametar procesa u tehnologiji taljenja vakuuma.
3. Tehnologija razdvajanja i pročišćavanja od šljake
U procesu topljenja vakuuma, u rastaljenom metalu može biti nekih čvrstih droga, poput oksida, inkluzija i tako dalje. Proces odvajanja i pročišćavanja šljake-tekućine ima za cilj ukloniti nečistoće iz rastopljenog metala kako bi se poboljšala čistoća metala. Kroz razuman dizajn konstrukcije peći može učiniti ove šljake tekućine i metala učinkovitim razdvajanjem, uobičajene metode za upotrebu ciklona, magnetskog polja i druge opreme za odvajanje tekućine od šljake od metala.
4. tehnologija rafiniranja i pročišćavanja
Kemijsko rafiniranje je dodavanjem odgovarajuće količine smanjenog sredstva, oksidirajućeg sredstva i drugih kemijskih tvari, tako da nečistoće u rastopljenom metalu i njegovoj reakciji, stvaranje hlapljivih plinova ili otopljene u šljaku i u konačnici shvaćaju uklanjanje nečistoća. Kemijsko rafiniranje zahtijeva precizno mjerenje i kontrolu količine dodanih kemikalija i reakcijskih uvjeta kako bi se osigurao učinak rafiniranja.
