1. Definitie en kenmerken van metaalmaterialen met hoge zuiverheid
Metalen materialen met hoge zuiverheid zijn metaalmaterialen met een extreem hoge niveaus van zuiverheid (meestal boven 99,999%). De hoofdkenmerken zijn onder meer een zeer complete kristalstructuur, een zeer lage onzuiverheidsgehalte en uitstekende elektrische en thermische geleidbaarheid. De bereiding van metaalmaterialen met hoge zuiverheid is veeleisend en omvat meestal meerdere processtappen, zoals vacuümsmelting en elektrochemische zuivering, om een hoge mate van zuiverheid te garanderen.
2. Applicatiegebieden voor metaalmaterialen met hoge zuiverheid
Hoge zuiverheidsmetalen worden op veel gebieden veel gebruikt, waarvan de elektronica -industrie een van de belangrijkste toepassingsgebieden is. In het productieproces van het geïntegreerde circuit kan het gebruik van metalen met hoge zuiverheid als basismateriaal zorgen voor de betrouwbaarheid en hoge prestaties van elektronische apparaten. Het medische veld maakt ook gebruik van de biocompatibiliteit van hoogzuivere metalen om metalen implantaten met hoge zuiverheid te bereiden, zoals kunstmatige gewrichten en tandheelkundige herstelmaterialen. Bovendien spelen op het gebied van opto-elektronica, halfgeleiderproductie, zonnecellen, enz., Hoge zuiverheidsmetaalmaterialen ook een belangrijke rol en hebben ze een belangrijke applicatiewaarde. Tegelijkertijd stellen deze toepassingsvelden ook extreem hoge vereisten voor de zuiverheid, stabiliteit en geleidbaarheid van metalen materialen met hoge zuiverheid, die de continue ontwikkeling en innovatie van de voorbereidingstechnologie voor metaalmateriaal met metaalmetaal bevorderen.
Ten tweede, het overzicht van het vacuüm smelttechnologie
1. Vacuüm smelten basisprincipe
Het smelten van vacuüm is een belangrijke methode voor metaalbereiding, het basisprincipe is om de metalen monsters in een hoge vacuüm of een zeer lage drukomgeving te plaatsen, door het verwarmen van het metaalsmelten en vervolgens koeling en stolling, om een hoog zuivere, lage gasgehalte van de metalen materialen te verkrijgen. De kern van het proces is om de vacuümomgeving te gebruiken om te voorkomen dat het metaal reageert met zuurstof, stikstof en andere onzuiverheden in de lucht, waardoor het mengen van onzuiverheden wordt verminderd. Het smelten van vacuüm vereist niet alleen een zeer pure procesomgeving, maar ook nauwkeurige controle van temperatuur, druk en andere parameters om de zuiverheid en uniformiteit van het metaalmateriaal te waarborgen.
2. Classificatie en kenmerken van vacuümsmelten
Het smelten van vacuüm kan worden onderverdeeld in vacuümboog smelten, vacuüminductie smelten en vacuüm elektronenstraal smelten volgens verschillende proceskenmerken en applicatiegebieden. Het smelten van vacuümboog is het gebruik van elektrische boog hoge temperatuureffect van het smeltproces van het metaalmonster. Het smelten van vacuüminductie maakt gebruik van het principe van inductieverwarming om inductiestroom op het oppervlak van metaalmonsters te genereren door elektromagnetische inductie tot warmte en smelt ze. Het smelten van vacuüm elektronenstraal is een energieke elektronenstraal direct op het oppervlak van de metalen monsters zal worden verwarmd en gesmolten proces. Verschillende soorten vacuümsmeltmethoden hebben hun eigen kenmerken, maar ze bevinden zich allemaal in een hoge vacuümomgeving om de zuiverheid van het metaalsmelten te realiseren. Vacuümsmelttechnologie is een van de belangrijkste middelen geworden voor het bereiden van hoge zuiverheidsmetalen vanwege het zeer pure bereidingsproces en de uitstekende eigenschappen van de voorbereide materialen.
Ten derde, de belangrijkste technologie in het vacuümsmelten
1. Technologie voor vacuüm omgevingscontrole
Vacuümomgevingscontroletechnologie omvat voornamelijk hoog vacuümonderhoud en gasbeheersing. Bij het smelten van vacuüm is het handhaven van een hoge vacuümomgeving de basis om de hoge zuiverheid van metalen materialen te waarborgen. Hoog vacuümonderhoud is via de geavanceerde vacuümpomp en afdichtingtechnologie om ervoor te zorgen dat het smeltproces in de systeemgasconcentratie zeer laag is. Nauwkeurige gasregeling is essentieel om te voorkomen dat externe gas onzuiverheden het metaalmateriaal binnenkomen. Door inerte gassen of gasmengsels in de smeltkamer te introduceren en deze in realtime te bewaken met behulp van online bewakingsapparatuur zoals massaspectrometers, kan de samenstelling van de gassen effectief worden geregeld, wat helpt om oxidatiereacties en andere verontreinigingsprocessen te voorkomen en een hoge zuiverheid van het metaal te voorkomen.
2.. Smeltapparatuur en procesparameters Besturingstechnologie
Elektrische oven is een van de kernapparatuur van vacuümsmelten, die direct de verwarming en koeling van metaal in het smeltproces beïnvloedt. Het is zeer cruciaal om de ovenstructuur redelijk te ontwerpen om ervoor te zorgen dat de metalen monsters gelijkmatig worden verwarmd. Geavanceerd ovencontrolesysteem kan de temperatuurstabiliteit van het metaal garanderen tijdens het smelten en stollen door de temperatuur nauwkeurig te regelen. De koelsnelheid heeft direct invloed op de kristalgroeisnelheid en de roosterstructuur. Door de koelsnelheid aan te passen, kunnen de grootte en vorm van de metalen kristallen worden geregeld, waardoor de mechanische eigenschappen en structurele homogeniteit van het metaalmateriaal worden verbeterd. Een zeer controleerbare koelsnelheid is een belangrijke procesparameter in vacuümsmelttechnologie.
3. Slak-vloeistofscheiding en zuiveringstechnologie
In het proces van vacuümsmelten kan er wat solide droms onoplosbaar zijn in het gesmolten metaal, zoals oxiden, insluitsels enzovoort. Het Slag-Liquid-scheiding en het zuiveringsproces is bedoeld om de onzuiverheden uit het gesmolten metaal te verwijderen om de zuiverheid van het metaal te verbeteren. Door het redelijke ontwerp van de ovenstructuur, kan deze slakkenvloeistof en metaal effectieve scheiding, gemeenschappelijke methoden voor het gebruik van cycloon, magnetisch veld en andere apparatuur maken om de slakvloeistof van het metaal te scheiden.
4. Raffinage- en zuiveringstechnologie
Chemische raffinage is door de toevoeging van de juiste hoeveelheid reductiemiddel, oxidatiemiddel en andere chemische stoffen, zodat de onzuiverheden in het gesmolten metaal en de reactie ervan, de vorming van vluchtige gassen of opgelost in de slak, en uiteindelijk de verwijdering van imperiteiten realiseren. Chemische raffinage vereist nauwkeurige metingen en controle van de hoeveelheid toegevoegde chemicaliën en de reactieomstandigheden om het raffinage -effect te waarborgen.
