1. Definice a charakteristiky kovových materiálů s vysokou čistotou
Kovové materiály s vysokým obsazením jsou kovové materiály s extrémně vysokou úrovní čistoty (obvykle nad 99,999%). Mezi jeho hlavní vlastnosti patří vysoce úplná struktura krystalů, velmi nízký obsah nečistot a vynikající elektrická a tepelná vodivost. Příprava kovových materiálů s vysokou čistotou je náročná a obvykle zahrnuje několik procesů procesu, jako je vakuové tavení a elektrochemické čištění, aby byla zajištěna vysoký stupeň čistoty.
2. Oblasti aplikace pro kovové materiály s vysokou čistotou
Kovové materiály s vysokou čistotou se široce používají v mnoha oblastech, z nichž je elektronický průmysl jednou z hlavních aplikačních oblastí. V procesu výroby integrovaného obvodu může použití vysoce čistých kovů jako základního materiálu zajistit spolehlivost a vysoký výkon elektronických zařízení. Lékařská oblast také využívá biokompatibilitu vysoce čistých kovů k přípravě kovových implantátů s vysokou čistotou, jako jsou umělé klouby a dentální restorativní materiály. Kromě toho hrají důležitou roli také v oblasti optoelektroniky, výroby polovodičů, solárních článků atd. Současně tato pole aplikací také předkládají extrémně vysoké požadavky na čistotu, stabilitu a vodivost kovových materiálů s vysokou čistotou, které podporují nepřetržitý vývoj a inovaci technologie přípravy kovových materiálů s vysokou mírou.
Za druhé, přehled technologie vakuové tání
1. Vacuum tání základního principu
Vakuové tání je důležitou metodou přípravy kovu, základním principem je umístit vzorky kovů do vysoce vakua nebo velmi nízkotlakého prostředí, prostřednictvím zahřívání tání kovu a poté ochlazením a zhoršením, aby se získal vysoký obsah nízkých plynů v kovových materiálech. Jádrem procesu je využití vakuového prostředí, aby se zabránilo kovové reakci s kyslíkem, dusíkem a dalšími nečistotami ve vzduchu, čímž se snižovalo míchání nečistot. Vakuové tání nejen vyžaduje vysoce čisté procesní prostředí, ale také přesné řízení teploty, tlaku a dalších parametrů, aby se zajistila čistota a uniformitu kovového materiálu.
2. klasifikace a charakteristiky tání vakua
Vakuové tání lze rozdělit na tání vakuového oblouku, tání vakuové indukce a tání vakuového elektronového paprsku podle různých charakteristik procesu a aplikací. Vakuové tání oblouku je použití elektrického oblouku vysokoteplotního účinku procesu tání kovového vzorku. Vakuové indukční tání využívá princip indukčního zahřívání k vytvoření indukčního proudu na povrchu vzorků kovů elektromagnetickou indukcí k teplu a roztavení. Tání vakuového elektronového paprsku je vysokoenergetický elektronový paprsek přímo na povrchu vzorků kovu, bude zahříván a roztavený proces. Různé typy metod tání vakua mají své vlastní vlastnosti, ale všechny jsou ve vysokém vakuovém prostředí, aby si uvědomily čistotu tání kovu. Vakuová technologie tání se stala jedním z nejdůležitějších prostředků pro přípravu vysoce čistých kovů kvůli jeho velmi čistému procesu přípravy a vynikajícím vlastnostem připravených materiálů.
Zatřetí, klíčová technologie při tání vakua
1. Technologie řízení vakuového prostředí
Technologie kontroly vakuového prostředí zahrnuje hlavně vysokou údržbu vakua a kontrolu plynu. Při tání vakua je udržování vysokého vakuového prostředí základem pro zajištění vysoké čistoty kovových materiálů. Vysoká údržba vakua je prostřednictvím pokročilého vakuového čerpadla a technologie těsnění, aby se zajistilo, že proces tání v koncentraci systémového plynu je velmi nízký. Přesná kontrola plynu je nezbytná, aby se zabránilo vstupu vnějšího vnějšího plynu do kovového materiálu. Zavedením inertních plynů nebo směsí plynu do tavicí komory a jejich monitorováním v reálném čase pomocí online monitorovacího zařízení, jako jsou hmotnostní spektrometry, lze složení plynů účinně kontrolovat, což pomáhá zabránit oxidačním reakcím a jiným kontaminačním procesům a zajišťuje vysokou výskyt kovu.
2. Technologie ovládání tání a procesních parametrů
Elektrická pec je jedním z základních zařízení vakuového tání, které přímo ovlivňuje topení a chlazení kovu v procesu tání. Je velmi důležité přiměřeně navrhnout strukturu pece, aby bylo zajištěno, že se vzorky kovů rovnoměrně zahřívají. Pokročilý systém řízení pece může zajistit teplotní stabilitu kovu během tání a ztuhnutí přesným ovládáním teploty. Rychlost chlazení přímo ovlivňuje rychlost růstu krystalů a strukturu mřížky. Úpravou rychlosti chlazení lze ovládat velikost a tvar kovových krystalů, čímž se zlepšuje mechanické vlastnosti a strukturální homogenitu kovového materiálu. Vysoce kontrolovatelná rychlost chlazení je klíčovým parametrem procesu ve vakuové technologii tání.
3. Technologie oddělení a čištění strusky kapaliny
V procesu tání vakua může být v roztaveném kovu, jako jsou oxidy, inkluze atd. Cílem procesu separace a čištění strusky a čištění strusky je odstranit nečistoty z roztaveného kovu ke zlepšení čistoty kovu. Prostřednictvím přiměřené konstrukce struktury pece může způsobit, že tyto struskové kapaliny a kovové efektivní separaci, běžné metody pro použití cyklónu, magnetického pole a jiného vybavení k oddělení struskové kapaliny od kovu.
4. Technologie rafinace a čištění
Chemická rafinace je přidáním vhodného množství redukčního činidla, oxidačního činidla a dalších chemických látek, takže nečistoty v roztaveném kovu a jeho reakci, tvorba těkavých plynů nebo rozpuštěných ve strusce a nakonec si uvědomí odstranění nečistot. Chemické rafinace vyžaduje přesné měření a kontrolu množství přidaných chemikálií a reakční podmínky, aby se zajistil rafinační účinek.
