真空镀膜介绍 一种产生薄膜材料的技术。在真空室内材料的原子从加热源离析出来打到被镀物体的表面上。此项技术用于生产激光唱片(光盘)上的铝镀膜和由掩膜在印刷电路板上镀金属膜。 在真空中制备膜层,包括镀制晶态的金属、半导体、绝缘体等单质或化合物膜。虽然化学汽相沉积也采用减压、低压或等离子体等真空手段,但一般真空镀膜是指用物理的方法沉积薄膜。真空镀膜有三种形式,即蒸发镀膜、溅射镀膜和离子镀。 镀膜材料 (纯度:999%-999999%)高纯氧化物 一氧化硅、SiO, 二氧化铪、HfO,二硼化铪, 氯氧化铪 ,二氧化锆、ZrO2,二氧化钛、TiO2,一氧化钛、TiO,二氧化硅、SiO2,三氧化二钛、Ti2O3, 五氧化三钛、Ti3O5,五氧化二钽、Ta2O5,五氧化二铌、Nb2O5,三氧化二铝、Al2O3,三氧化二钪、Sc2O3,三氧化二铟、In2O3,二钛酸镨、Pr(TiO3)2,二氧化铈、CeO2, 氧化镁、MgO,三氧化钨、WO3,氧化钐、Sm2O3,氧化钕、Nd2O3,氧化铋、Bi2O3,氧化镨、Pr6O11,氧化锑、Sb2O3,氧化钒、V2O5,氧化镍、NiO,氧化锌、ZnO,氧化铁、Fe2O3,氧化铬、Cr2O3,氧化铜、CuO等。 高纯氟化物 氟化镁、MgF2,氟化镱、YbF3,氟化钇、LaF3,氟化镝、DyF3,氟化钕、NdF3,氟化铒、ErF3,氟化钾、KF,氟化锶、SrF3,氟化钐、SmF3,氟化钠、NaF,氟化钡、BaF2,氟化铈、CeF3,氟化铅等。 高纯金属类 高纯铝,高纯铝丝,高纯铝粒,高纯铝片,高纯铝柱,高纯铜,高纯铜丝,高纯铜片,高纯铜粒,高纯铬,高纯铬粒,高纯铬粉,高纯铬块,铬条,高纯钴,高纯钴粒,高纯金,高纯金丝,高纯金片,高纯金粒,高纯银,高纯银丝,高纯银粒,高纯银片,高纯铂,高纯铂丝,高纯铪,高纯铪粉,高纯铪丝,高纯铪粒,高纯钨,高纯钨粒,高纯钼,高纯钼粒,高纯钼片,高纯硅,高纯单晶硅,高纯多晶硅,高纯锗,高纯锗粒,高纯锰,高纯锰粒,高纯钴,高纯钴粒,高纯铌,高纯锡,高纯锡粒,高纯锡丝,高纯钨,高纯钨粒,高纯锌,高纯锌粒,高纯钒,高纯钒粒,高纯铁,高纯铁粒,高纯铁粉,高纯钛,高纯钛片,高纯钛粒,海面钛,高纯锆,高纯锆丝,海绵锆,碘化锆,高纯锆粒,高纯锆块,高纯碲,高纯碲粒,高纯锗,高纯镍,高纯镍丝,高纯镍片,高纯镍柱,高纯钽,高纯钽片,高纯钽丝,高纯钽粒,高纯镍铬丝,高纯镍铬粒,高纯镧,高纯镨,高纯钆,高纯铈,高纯铽,高纯钬,高纯钇,高纯镱,高纯铥,高纯铼,高纯铑,高纯钯,高纯铱等 混合料 氧化锆氧化钛混合料,氧化锆氧化钽混合料,氧化钛氧化钽混合料,氧化锆氧化钇混合料,氧化钛氧化铌混合料,氧化锆氧化铝混合料,氧化镁氧化铝混合料,氧化铟氧化锡混合料,氧化锡氧化铟混合料,氟化铈氟化钙混合料等混合料其他化合物 钛酸钡,BaTiO3,钛酸镨,PrTiO3,钛酸锶,SrTiO3,钛酸镧,LaTiO3,硫化锌,ZnS,冰晶石,Na3AlF6, 硒化锌 ,ZnSe,硫化镉,硫化钼,硫化铜,
梳理半导体上游材料公司芯片的上游材料,其实在介绍国家基金二期的文章里也简单提到过。今天我们再做一次物质面的全面梳理。半导体材料包括光刻胶、靶材、特殊气体等。,这个应该很多朋友都知道。目前这些半导体材料只有15%左右是国产的。在国外封锁相关产业链的情况下,国内替代仍然是重点。从机构披露的报告来看,半导体上游材料的报告数量在增加,未来国产化趋势仍将持续。这些材料可分为三类:基础材料、制造材料和包装材料。基本材料基本上,材料可以分为硅片和化合物半导体。硅片是集成电路制造过程中最重要的原材料。相关上市公司:上海新阳、晶盛机电、中环股份。化合物主要指砷化镓(gaas)、氮化镓(gan)和碳化硅(sic)等。最近热炒的氮化镓也在其中,所以并不新鲜。上市公司:三安光电、文泰科技、海特高新、士兰威、福满电子、耐威科技、海陆重工、云南锗业、赣兆光电等。制造材料。制造材料可分为六大类:电子专用气体、溅射靶材、光刻胶、抛光材料、掩膜、湿式电子化学品。电子特种气体特种气体是特种气体的一个重要分支,是集成电路(ic)、显示面板(LCD、有机发光二极管)、光伏能源、光纤电缆等电子工业生产中不可或缺的原料。它广泛应用于薄膜、光刻、刻蚀、掺杂、气相沉积、扩散等工艺中,其质量对电子元器件的性能有重要影响。相关上市公司:华特燃气、雅克科技、南大光电、杭氧股份。溅射靶在高科技芯片产业中,溅射靶材是VLSI制造的必备原材料。它利用离子源产生的离子在高真空中加速聚集形成高速离子束,轰击固体表面。离子与固体表面上的原子交换动能,使得固体表面上的原子离开固体并沉积在基底表面上。被轰击的固体是溅射沉积薄膜的原料,称为溅射靶。靶材是溅射工艺的核心材料。目前a股市场从事溅射靶材的上市公司只有四家:阿诗创、友研新材、江峰电子、龙华科技。光刻胶光刻胶是电子领域微图形加工的关键材料,在半导体、LCD、PCB等行业的生产中发挥着重要作用。光刻胶是通过光化学反应将所需精细图形从掩膜版转移到加工基板上的图形转移介质,是光电信息产业中精细图形电路加工的关键材料。上市公司:南大光电、李强新材料、景瑞、荣达光敏、金龙机电、飞凯材料、江华微等光泽剂一般指cmp化学机械抛光工艺中使用的材料,一般可分为抛光垫、抛光液、调节剂和清洁剂,其中前两者最为关键。抛光垫的材料一般为聚氨酯或含饱和聚氨酯的聚酯,抛光液一般由超细固体颗粒磨料(如纳米二氧化硅、氧化铝颗粒)、表面活性剂、稳定剂、氧化剂等组成。上市公司:鼎龙(抛光垫)、安吉科技(抛光液)。掩模板又称光掩模、光掩膜、光刻掩膜,是半导体芯片光刻工艺中设计图案的载体。上市公司:菲利帕和应时。湿电子化学品又称超净高纯试剂,是指半导体制造过程中使用的各种高纯化学试剂。上市公司主要包括:多氟多、景瑞、江华微。包装材料封装材料可细分为六大类:芯片键合材料、键合线、陶瓷封装材料、引线框架、封装基板和切割材料。芯片键合材料是一种利用键合技术将芯片与基底或封装基板连接起来的材料。上市公司:飞凯材料、宏昌电子陶瓷封装材料是一种电子封装材料,用于承担电子元器件的机械支撑、环境密封和散热等功能。相关上市公司:三环集团封装基板是封装材料中最昂贵的部分,主要起到承载保护芯片,连接上层芯片和下层电路板的作用。相关公司:兴森科技、深南电路键合线,半导体用键合线,用于焊接连接芯片与支架,承担芯片与外界的关键电连接功能。相关上市公司主要有:康强电子引线框架作为半导体的芯片载体,是通过键合线实现芯片内部电路端子与外部电路(pcb)之间的电连接,形成电气回路的关键结构部件。相关上市公司:康强电子材料切割,目前主流的切割方式分为两类,一类是用划线系统切割,一类是用激光切割。相关上市公司主要有:戴乐新材料2018年,全球半导体材料销售额为519亿美元,占比矩阵材料(234%)、制造材料(387%)和封装材料(28%)。
铂金项链上面都会有pt的标志,但是在pt后面还会跟有950、999这种数字,有很多人都不是很清楚他们代表的含义。下面我给大家讲讲项链pt999是什么意思?
项链pt999是什么意思
pt999是铂金,其含铂量高达999‰,因此也称之为千足铂。
铂金是一种天然的白色贵金属,只有铂金才可以称为白金,但不是所有的白色金属都是白金。因为市面上有一种k白金,其是k金,并非铂金。pt999铂金是纯铂金,是含铂量或成色最高的铂金。其白色光泽自然天成,不会褪色,可与任何类型的皮肤相配。
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据了解,铂金pt999价格最近报价都在450元/克左右。
铂金pt999首饰是最近才有,因为纯度高,质地软,想制作成首饰,需技术较高。目前市上,最常见的还是铂金pt990与铂金pt950。
大家在购买铂金pt999饰品时,要注意首饰上必须得刻有千足铂或pt999字样,否则就有可能不是铂金。
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一些不知道pt999铂金项链是什么的消费者,总觉得铂金的价格比黄金贵;其实在近几年的时间,黄金的价格在一路上涨,相对铂金的价格却在降低,导致了珠宝首饰款式中,铂金的项链价格影响性更大,甚至出现了一款项链的价格变化过于局促的情况。
购买项链需要尽量保持理性的消费态度;一些消费者看到降价促销的款式就比较喜欢,认为买到就是赚到,其实这种做法比较的粗鲁化,对于首饰,一分价钱一分货,只不过会因为设计等的不同,手工费上相差较多,手工项链的使用,会逐渐的影响到一款项链的整体要求,强调在购买项链的时候,过分注重安全等情况。
专家表示,现在pt999铂金项链,是在追求更高纯度的款式,在购买的时候,也要尽量的注意项链的质量、设计,避免因为项链使用过于局促,影响到整体发挥的可能存在。
项链什么样的好
项链是人体的装饰品之一,是最早出现的首饰。项链除了具有装饰功能之外,有些项链还具有特殊显示作用,如天主教徒的十字架链和佛教徒的念珠。 title从古至今人们为了美化人体本身,也美化环境,制造了各种不同风格,不同特点、不同式样的项链,满足了不同肤色、不同民族、 不同审美观的人的审美需要。这里,从材料和样式两个方面来介绍项链的款式。就材料而论,首饰市场上的项链有黄金、白银、珠宝等几种。
其中,黄金项链的成色有赤金、18K、14K三种;白银的成色有925%含银量和银质镀金两种;用作项链的珠宝有钻石、红宝石、蓝宝石、绿宝石、翡翠、天然珍珠等高级材料,也有玛瑙、珊瑚玉、象牙、养殖珍珠等中、低级材料。珠宝项链比金银项链的装饰效果更强烈,色彩变化也更丰富,尤受中青年喜爱。
世界上又流行时装项链,大都采用非常贵重材料制成。如包金项链、塑料、皮革、玻璃、丝绳、木头、低熔合金等制成的项链,主要是为了配时装,强调新、奇、美和普及。
1,铂金首饰含量的标准是在85%以上。不达标则不能称为铂金首饰。
2,市面上目前常见的几种产品的纯度为900(90%),950(95%),990(99%)。最常见的是950铂金,一般镶嵌钻戒都为铂950的。
铂金纯度并不是越高越好,纯度虽高但硬度较低,作为佩戴的珠宝首饰来讲,并不是最好的选择。铂金纯度哪种最好?根据不同的用途来看,如果是作为投资来讲,自然是纯度越高越好,那么Pt999铂金是最好的选择;如果平常佩戴,那么铂金的纯度就不能要求太高,但也不建议过低,一般85%以上的含铂量就可以制作铂金首饰,但就当前市场来看Pt950在纯度及硬度方面都比较适中,是最好的首饰纯度。
主要看第二个~
金属材料发展历史回顾
石器时代(公元五千年前)→青铜器时代(公元一千二百年前)→铁器时代
三星堆博物馆(Sanxingdui Museum)位于全国重点文物保护单位三星堆遗址东北角,地处历史文化名城四川省广汉市城西鸭子河畔,南距成都38公里,北距德阳26公里,是我国一座大型现代化的专题性遗址博物馆。博物馆于1992年8月奠基,1997年10月正式开放。
发掘历程
1初始时期(1929年-1934年)
1929年在三星堆遗址真武村燕家院子发现玉石器坑,出土玉石器三、四百件。
1931年英国神父董宜笃四处奔走,使1929年出土的玉石器大部分归华西大学博物馆。
1932年华西大学博物馆馆长葛维汉提出在广汉进行考古发掘的构想并获四川省政府教育厅的批准。
1934年3月1日葛维汉、林名均抵达广汉。
3月葛维汉、林名均等在真武村燕家院子附近清理玉石器坑, 并在燕家院子东、西两侧开探沟试掘。
2初步调查与发掘(1951年-1963年)
1951年四川省博物馆王家佑、江甸潮等调查三星堆、月亮湾,首次发现大 片古遗址。
1958年四川大学历史系考古教研组再次调查三星堆遗址。
1963年四川省博物馆和四川大学历史系联合发掘三星堆遗址。由著名考古学家、四川省博物馆馆长、四川大学历史系教授冯汉骥主持。
3两坑的发掘及古城再现(1980年-2005年)
1980年~1981年四川省文物管理委员会与广汉县联合首次发掘三星堆遗址,揭露出大面积的房屋基址。
1982年 11月~83年1月第二次发掘 三星堆遗址,首次在三星堆遗址发现陶窑。
1984年 3月~12月第三次发掘三星堆遗址,在西泉坎发掘出龙山时代至西周早期的文化堆积,确定了三星堆遗址的年代上、下限。
1984年12月~1985年10月 第四次发掘三星堆遗址,发现三星堆土埂为人工夯筑,首次提出三星堆遗址是蜀国都城的看法。
1986年3月~5月四川省文物管理委员会、四川省文物考古研究所、四川大学历史系与广汉县联合,第五次发掘三星堆遗址,发掘面积1200平方公尺,发现大量灰坑和房屋遗迹‘将三星堆遗址的代上限推至距今 5,000年前。
1986年7月18日当地砖厂在第二发掘区取土时发现祭祀坑,挖出玉石器。第六次发掘三星堆遗址。
1986年7月18日四川省文物管理委员会、四川省文物考古研究所与广汉县联合发掘祭祀坑,编号为一号祭祀坑。出土铜、金、玉、琥珀、石、 陶等器物共420件,象牙13根。
8月14日距一号祭祀坑东南约30公尺处发现二号祭祀坑。
8月20日发掘清理二号祭祀坑,出土铜、金、玉、石等珍贵文物1302件(包括残件和残片中可识别出的个体),象牙67根,海贝约4600枚。
1988年10月第七次发掘三星堆遗址,对三星堆土埂进行试掘,确定土 埂为内城墙的南墙。~1989年1月
1990年1月~5月 第八次联合发掘三星堆遗址,在东城墙发现土坯,首次了解三星堆古城城墙的结构、夯筑方法和年代。
3月举行三星堆遗址祭祀坑出土铜树修复方案论证会,并对铜树进行预合。
1991年12月四川省文物管理委员会、四川省文物考古研究所第九次联合发
~1992年5月发掘三星堆遗址,将西城墙进行试掘并得到确认。
1994年11月四川省文物管理委员会、四川省文物考古研究所第十次发掘三星堆遗址,调查发现了三星堆遗址南城墙,并进行了试掘。
1996年10月中日合作对三星堆遗址进行环境考古工作,主要项目有磁场
~11月 雷达探测、红外遥感探测与摄影、卫星图像解析、微地形调查、炭素年代测定、花粉分析、硅质体分析、硅藻分析等。
1997年11月四川省文物管理委员会、四川省文物考古研究所第十一次发掘三星堆遗址,对三星堆遗址仁胜砖厂墓地进行发掘。共发现墓葬28座,发现了大量玉石器,其中具有良渚文化风格的"玉锥形器"的发现,引起研究者对三星堆玉石器的文化渊源关系进行重新思考。
1999年1月~四川省文物管理委员会、四川省文物考古研究所第十二次发掘三星堆遗址,对三星堆遗址月亮湾城墙进行发掘,在城墙下发现大量龙山至商代早期的文化堆积,同时城墙又被殷墟时期的堆积叠压叠压,从而可以确定月亮湾内城墙的年代为殷墟早期。
2000年12月~2001年7月四川省文物管理委员会、四川省文物考古研究所 第十三次发掘三星堆遗址。在燕家院子发现大量三星堆第四期的文化堆积,使人们对三星堆遗址第四期的文化面貌和年代下限有较为清楚的认识。
2005年3月四川省文物管理委员会、四川省文物考古研究院第十四次发掘三星遗址。在青关山发现大型夯土建筑台基。
后续整理工作(2005年至今)
目前,三星堆遗址考古工作站正在全力以赴地整理三星堆遗址综合报告,
此项工作预计2008年初结束。
问题:能把"贱金属"变成"贵金属"吗?
金与银出现,色泽美丽和稀少而称为"贵金属",其它金属则相应地被称为"贱金属"
炼金术,希望用某种工艺把贱金属转变为贵金属,客观上起到了促进材料科学发展的作用,在随后一千多年的时间里,使人类积累了一定的材料制备方面的经验,这对十九世纪以后材料科学的形成与发展奠定了基础。
几个著名的"炼金术士"摩耳、玻意耳、牛顿。
1711年英国出现了高六米,边长二点五米见方的高炉,日产铁六吨。1856年英国人亨利•贝赛尔首先用铁炼成了钢 。
炼金术偏重于实际操作,在这方面的技术也的确造福于后代子孙,现代化学中使用的很多设备和技术是由此发展的,制药技术中的一些精炼技术、净水技术、合成橡胶和一些现代材料的制造都与其密切相关。
十九世纪末到二十世纪中叶
低合金高强度钢→超高强度钢→合金工具钢→高速钢
不锈钢→耐热钢→耐磨钢→电工用钢
铝合金→铜合金→钛合金→钨合金→钼合金
金属材料依然在材料家族中占有统治地位
主要优势:
1、金属材料的力学性能全面,可靠性高,使用安全;
2、具有良好的温度使用范围;良好的工艺性能;
3、储量丰富,适合大规模应用
钢铁材料
自工业革命以来,钢铁一直是人类使用的最重要的材料,是国家工业化的基础,钢铁的生产能力是一个国家综合实力的重要标志。目前世界钢铁产量仍然在逐年增长。
中国钢铁工业协会秘书长戚向东说:在2005年钢铁行业还是要把严格控制固定资产的投资作为一项首要的任务,同时进一步提高钢铁行业运行的质量和效益。
钢铁工业发展的趋势
产品结构在变化:板材、管材、带材等高附加值产品的比重大幅增长
产业集中度进一步提高:产钢500万吨以上的企业由13家增加到15家,占全国钢产量的45%
主要应用领域:作为工业中最重要的材料,在未来很长的一段时期内,钢铁材料的主导地位仍将难以动摇。
电力系统:工业锅炉、热交换管道、大型转子和叶轮等
汽车工业:主要结构件、车床与机械工业
铁路与桥梁、船舶与海上钻井平台、兵器工业:坦克、大炮、枪械
石油开采机械及输油管道、化工压力容器、建筑钢筋和构架、
有色金属材料
有色金属材料是金属材料中的重要一员,虽然其产量只是钢铁材料的6%,然而它却以其独有的性能有时占有不可替代的作用。
铝合金:最重要的轻金属合金,具有低密度(27g/cm3)、抗大气腐蚀、良好的导电性、高比强度和良好的加工性。是航空工业及多种工业领域中的重要结构材料。
钛合金:密度小(45g/cm3)、强度高、耐高温和腐蚀,在航空航天及其它工业领域有重要用途。
镁合金:密度仅有17g/cm3,比强度高,减振能力强,在航空航天领域有重要作用。
铍合金:密度18g/cm3,比刚度很高,尺寸稳定,惯性低,用于惯性导航和航天低重量刚性件,比热大,可用于散热片和飞行器头部;中子反射截面高,用于原子能反应堆反射层等。
铜合金:用于机械、仪表、电机、轴承、汽车等工业。
锌合金:用于电池锌板,照相和胶印制版,模具和仪表零件。
镍合金:工作温度可达1050℃,用于航空、火箭发动机和反应堆中的高温部件。
锰合金:减振性好,用于潜艇螺旋浆、钻杆等。
铅合金、锡合金:用于保险丝、熔断器、焊料等
钨合金:熔点高3407℃、密度大(193g/cm3),可用于大威力穿甲弹等。
钼合金:熔点2610℃、在1100-1650℃下有较高的比强度。
铌合金:熔点2477℃,用于飞机和宇宙飞船推进系统中的高温材料。
金、银、铂、钯、铑、铱等:具有良好的化学惰性、艳丽的色泽、长期不褪色,可做装饰品、电子线路引线、精密电阻、热电偶等。
金属学的发展历史
金属材料在人类社会中的使用历史虽然很长,然而,在相当长的一段时间内关于金属材料方面的相关技术都只是停留在手工艺阶段,而对掌握相关技术的人也只能称为工匠,其原因在于其所掌握的只是经验而没有对金属材料本质的理解。
1861年,英国人肖比首先使用光学显微镜研究了金属的显微结构,对金属的组织结构有了初步的了解,从而开创了一门新的学科--金相学。
1905年X射线用于金属研究,发现了金属原子排列的规律性。
金属学诞生
人类对金属内部微观结构的认识又深入了一步,发现了许多科学规律,解释了大量过去不理解的现象。
电子显微镜的出现使人们能够更加细致地了解金属内部的结构,对其微观世界的认识又前进了一大步。
近20年来,各种电子显微分析设备不断被研制成功,人们已经可以看到原子在材料中的排列,这一切都使金属材料的研究进入了一个崭新的阶段。
不断开拓新的功能:高温合金、钛合金、金属间化合物、阻尼合金、超导合金、形状记忆合金、储氢合金、纳米金属材料、非晶态金属材料。
非晶态金属
1960年美国加洲大学Duwez小组用快冷技术首次获得了非晶态合金(Amorphous alloys) Au70Si30,发现非晶态合金具有很多常规合金不可比拟的优越性。
强度最高、韧性最好、最耐腐蚀、最易磁化
非晶的结构:晶体和非晶体都是真实的固体。晶体是长程有序,在晶体中原子的平衡位置为一个平移的周期阵列。非晶体是长程无序,短程有序,原子排列无周期性,又称金属玻璃。
玻璃化转变动力学性质和冷却速度有关,冷却速度提高,玻璃转变温度降低。
要使原子冻结成保持非晶固体的位移,必须满足原子弛豫时间(t)大于实验冷却时间。
相对于处于能量最低的热力学平衡态的晶体相来说,非晶态固体是处于亚稳态。
金属玻璃一旦形成,就能保持实际上无限长的时间。
结晶的基本过程:形核、长大
C曲线中开始结晶时间的长短决定了生成物的状态
两个方向:降低临界冷却速度、发展快速冷却技术。
非晶的结构特点:
(1)非晶态是一种亚稳态,是在特定条件下形成的,因此在一定条件下将向晶态转变,在向晶态转变的过程中形核率高,因此可以得到十分细小的晶体,在许多条件下还可以 形成一些过度结构。
(2)非晶态合金中没有位错,没有相界和晶界,没有第二相,因此可以说是无晶体缺陷的固体。
(3)原则上可以得到任意成分的确均质合金相,因此大大开阔了合金材料的范围,并且可以获得晶态合金所不能得到的优越性能。
非晶合金的性能:
(1)特殊的物理性能:优异的磁学性能是许多非晶态合金的突出特点,具有软磁性能的合金很容易磁化,一些非晶态永磁合金经过部分晶化后,性能还有大幅度的提高。非晶合金还有较高的电阻率,密度比晶体合金低1-2%,原子的扩散系数大一个数量级,热膨胀系数为晶体的一半左右
(2)优良的耐腐蚀性能:由于其结构更加均匀,使腐蚀过程中不易形成微电池,因而具有更强的抗腐蚀能力。例如,在FeCl3溶液中,钢完全不耐腐蚀,而Fe-Cr非晶合金基本不腐蚀,在H2SO4中,Fe-Cr非晶的腐蚀率是不锈钢的千分之一。其中Cr的主要作用是形成富Cr的钝化膜。
(3)优异的力学性能:非晶合金中原子之间的键合比一般的晶体中的键强,而且无位错等晶体缺陷,因此具有极高的强度。例如,4340超强度钢的断裂强度为16GPa,而非晶Fe80B20合金为363GPa,Fe60Cr6Mo6B28则达到45GPa。在具有高强度的同时,非晶态合金还有良好的韧性和良好的延展性,较高的硬度和耐磨性。
非晶的应用
新一代变压器铁芯,不仅易磁化、矫顽力低,且有很高的电阻,可以大为降低涡流,如Fe81B135Si35C2和Fe82B10Si8等铁基软磁材料的磁损是常用硅钢片的1/3-1/5,能耗可以因此降低2/3,此外还可做磁记录装置、记忆元件材料等。
由于制造大块非晶困难,因此其应用也受到限制,但可作为复合材料的增强体,高强度、抗海水腐蚀的铜基非晶合金可作为制造潜水艇的材料,某些铁基非晶合金可作为快中子反应堆的化学过滤器。
高纯金属是现代许多高、新技术的综合产物,虽然20 世纪30 年代便已出现“高纯物质”这一名称,但把高纯金属的研究和生产提高到重要日程,是在二次世界大战后,首先是原子能研究需要一系列高纯金属,而后随着半导体技术、宇航、无线电电子学等的发展,对金属纯度要求越来越高,大大促进了高纯金属生产的发展。
纯度对金属有着三方面的意义。第一,金属的一些性质和纯度关系密切。纯铁质软,含杂质的铸铁才是坚硬的。另一方面,杂质又是非常有害的,大多数金属因含杂质而发脆,对于半导体,极微量的杂质就会引起材料性能非常明显的变化。锗、硅甲含有微量的m 、V 族元素、重金属、碱金属等有害杂质,可使半导体器件的电性能受到严重影响。第二,纯度研究有助阐明金属材料的结构敏感性、杂质对缺陷的影响等因素,并由此为开发预先给定材料性质的新材料设计创造条件。第三,随着金属纯度的不断提高,将进一步揭示出金属的潜在性能,如普通金属被是所有金属中最脆的金属。而在高纯时被便出现低温塑性,超高纯时更具有高温超塑性。超高纯金属的潜在性能的发现,有可能开阔新的应用领域,在材料学方面打开新的突破口,为高技术的延伸铺平道路。
金属的纯度是相对于杂质而言的,广义上杂质包括化学杂质(元素)和物理杂质(晶体缺陷)。但是,只有当金属纯度极高时,物理杂质的概念才是有意义的,因此生产上一般仍以化学杂质的含量作为评价金属纯度的标准,即以主金属减去杂质总含量的百分数表示,常用N ( nine的第一字母)代表。如999999 %写为6N , 9999999 %写为7N 。此外,半导体材料还用载流子浓度和低温迁移率表示纯度。金属用剩余电阻率RRR和纯度级R表示纯度。国际上关于纯度的定义尚无统一标准。一般讲,理论的纯金属应是纯净完全不含杂质的,并有恒定的熔点和晶体结构。但技术上任何金属都达不到不含杂质的绝对纯度,故纯金属只有相对含义,它只是表明目前技术上能达到的标准。随着提纯水平的提高,金属的纯度在不断提高。例如,过去高纯金属的杂质为10-6级(百万分之几),而超纯半导体材料的杂质达10一9 级(十亿分之几),并逐步发展到10 一12 级(一万亿分之几)。同时各个金属的提纯难度不尽相同,如半导体材料中称9N 以上为高纯,而难熔金属钨等达6N 已属超高纯。
高纯金属制取通常分两个步骤进行,即纯化(初步提纯),和超纯化(最终提纯)。生产法大致分为化学提纯和物理提姓两类。为获高纯金属,有效除去难以分离的杂质,往往需要将化学提纯和物理提纯配合使用,即在物理提纯的同时,还进行化学提纯,如硅在无坩埚区熔融时可用氢作保护气,如果在氢气中加入少量水蒸气,则水与硅中的硼起化学反应,可除去物理提纯不能除去的硼。又如采用真空烧结法提纯高熔点金属钽、铌等时,为了脱碳,有时需要配人比化学计量稍过量的氧,或为脱氧配人一定数量的碳,这种方法又称为化学物理提纯。
一、化学提纯
化学提纯是制取高纯金属的基础。金属中的杂质主要靠化学方法清除,除直接用化学方法获得高纯金属外,常常是把被提纯金属先制成中间化合物(氧化物、卤化物等), 通过对中间化合物的蒸馏、精馏、吸附、络合、结晶、歧化、氧化、还原等方法将化合物提纯到很高纯度,然后再还原成金属,如锗、硅选择四氯化锗、三氧氢硅、硅烷( SiH4)作为中间化合物,经提纯后再还原成锗和硅。化学提纯方法很多,常用的列于表一
表一:常用化学提纯方法
二、物理提纯
物理提纯主要利用蒸发、凝固、结晶、扩散、电迁移等物理过程除去杂质。物理提纯方法主要有真空蒸馏、真空脱气、区域熔炼、单晶法(参见半导体材料章)、电磁场提纯等,此外还有空间无重力熔炼提纯方法。
物理提纯时,真空条件非常重要。高纯金属精炼提纯一般都要在高真空和超高真空(10一6 一10-8Pa )中进行,真空对冶金过程的重要作用主要是:① 为有气态生成物的冶金反应创造有利的化学热力学和动力学条件,从而使在常压下难以从主金属中分离出杂质的冶金过程在真空条件下得以实现;② 降低气体杂质及易挥发性杂质在金属中的溶解度,相应降低其在主金属中的含量;③ 降低金属或杂质挥发所需温度,提高金属与杂质问的分离系数;④ 减轻或避免金属或其他反应剂与空气的作用,避免气相杂质对金属或合金的。污染。因此许多提纯方法,如真空熔炼(真空感应熔炼、真空电弧熔炼、真空电子束熔炼)、真空蒸馏、真空脱气等必须在真空条件下进行。
1 .真空蒸馏
真空蒸馏是在真空条件下,利用主金属和杂质从同一温度下蒸气压和蒸发速度的不同,控制适当的温度,使某种物质选择性地挥发和选择性地冷凝来使金属纯化的方法,这种方法以前主要用来提纯某些低沸点的金属(或化合物),如锌、钙、镁、镓、硅、锂、硒、碲等,随着真空和超高真空技术的发展,特别是冶金高温高真空技术的发展,真空蒸馏也用于稀有金属和熔点较高的金属如铍、铬、钇、钒、铁、镍、钴等的提纯。
蒸馏的主要过程是蒸发和冷凝,在一定温度下,物质都有一定的饱和蒸气压,当气压中物质分压低于它在该温度下的饱和蒸,气压的蒸气压时,该物质便不断蒸发。蒸发的条件是不断供给被蒸发物质热量,并排出产生的气体;冷凝是蒸发的逆过程,气态物质的饱和蒸气压随温度下降而降低,当气态组分的分压大于它在冷凝温度下的饱和蒸气压时,这种物质便冷凝成液相(或固相),为使冷凝过程进行到底,必须及时排出冷凝放出的热量。影响真空蒸馏提纯效果的主要因素是:① 各组分的蒸气分压,分压差越大,分离效果越好;② 蒸发和冷凝的温度和动力学条件,一般温度降低可增大金属与杂质蒸气压的差距,提高分离效果;③ 待提纯金属的成分,原金属中杂质含量越低,分离效果越好;④ 金属和蒸发和冷凝材料间的作用,要求蒸发冷凝材料本身有最低的饱和蒸气压;⑤ 金属残余气体的相互作用;⑥ 蒸馏装置的结构;⑦ 真空蒸馏有增锅式和弟增锅式两种,无增锅蒸馏一般通过电磁场作用将金属熔体悬浮起来(见图一 ) ,有关蒸馏工艺请参见上述元素的精制过程。
图一: 无坩埚蒸馏装置
1—绐料机构;2—待提纯金属;3—挡板;4—阴极;5—冷凝器;
6—遮热板;7—金属收集器;8—真空;9—抽真空装置
2 真空脱气
真空脱气是指在真空条件下脱除金属中气体杂质的过程。实际上是降低气体杂质在金属中的溶解度。根据西韦茨定律,恒温下双原子气体在金属中的溶解度和气体分压的平方根成正比。因此提高系统的真空度,便相当于降低气体的分压,亦即能降低气体在金属中的溶解度,而超过溶解度的部分气体杂质便会从金属中逸出而脱除。以担粉真空热处理为例,在高真空(25 一6μPa)条件下,担的水分在100 一200℃ 急剧挥发,600 - 700℃ 氢化物分解逸出,碱金属及其化合物在1100 一1600℃ 温度下挥发,大部分铁、镍、铬等以低熔点氧化物形态挥发,2300℃ 时氮挥发逸出,对比氢、氮对金属亲和势大的氧,则以加碳脱氧(「C] +「O] = CO↑)和以上杂质金属低价氧化物MeON 的方式除去。真空脱气广泛用于高熔点金属钨、钼、钒、铌、钽、铼等的纯化。
3 .区域熔炼
区域熔炼是一种深度提纯金属的方法,其实质是通过局部加热狭长料锭形成一个狭窄的熔融区,并移动加热使此狭窄熔融区按一定方向沿料锭缓慢移动,利用杂质在固相与液相同平衡浓度差异,在反复熔化和凝固的过程中,杂质便偏析到固相或液相中而得以除去或重新分布;熔区一般采用电阻加热,感应加热或电子束加热,下图为锗区域熔炼示意图。
图二:锗的区域熔炼提纯示意图
区域熔炼广泛用于半导体材料煌高熔点金属钨、钼、钽、铌的提纯,更用于高纯铝、镓、锑、铜、铁、银等金属的提纯。对含杂质约1x10-3 %的锗,在区域提纯6 次后,高纯锗部分的杂质浓度可降到1x 10一8 %。钨单晶经5 次区熔后可由40 提高到2000。
4 .电迁移提纯
电迁移是指金属和杂质离于在电场的作用下往一定方向迁移或扩散速度的差别来达到分离杂质的目的。是新近发展起来的用于深度提纯金属的方法,其特点是分离间隙杂质(特别是氧、氮、碳等)的效果好,但目前仅应用于小量金属的提纯。将其和其他提纯方法结合使用,可获超高纯度的金属。
将棒状样品通过流电,母体金属和杂质离子便向一定方向移动,这时离子的漂移速度为:V = UF
式中,V 为离子漂移速度;U 为离子迁移率;F 为作用于离子的外力,它由电场作用力。和导电电子散射作用于离子的力组成。这些作用力和离子有效电荷数有关。依母体离子和杂质离子的电荷数不同租扩散、漂移速度不同而达到分离目的。
5 .电磁场提纯
在电磁场作用下深度提纯高熔点金属的技术越来越多地被采用。电磁场不限于对熔融金属的搅拌作用,更主要的是电磁场下可使熔融金属在结晶过程中获得结构缺陷的均匀分布,并细化晶粒结构。在半导体材料拉制单晶时,在定向结晶时熔体中存在温度波动,这种温度波动会导致杂质的层状分布,而一个很小的恒定磁场就足以消除这种温度波动。在多相系统结晶时,利用电磁场可使第二相定向析出,生成类似磁性复合材料的各向异性的组织结构,电磁场还用于悬浮熔炼,这时电磁场起能源支撑作用和搅拌作用,利用杂质的蒸发和漂走第二相(氧化物、碳化物等)来纯化金属。由于不存在和容器接触对提纯金属造成的污染问题,被普遍用于几乎所有高熔点金属的提纯,如钨、钼、钽、铌、钒、铼、锇、钌、锆等。
6 .提纯方法的综合应用
各个提纯方法都是利用金属的某个物理性质或化学性质和杂质元素间的差异而进行分离达到提纯目的的,如真空蒸馏是利用金属和杂质的饱和蒸气压和挥发速度的差异。区域熔炼是利用杂质在固相和液相间的溶解度差异而进行提纯分离的,因而各个方法都有一定的长处(对某些杂质分离效果好)和短处(对另一些杂质分离效果差)。即使是同一个提纯方法,也因金属性质的不同,提纯效果差别很大,如区域熔炼对高熔点金属的提纯效果好,但对某些稀土金属的提纯效果则不理想。欲获深度提纯金属的效果,一般需要综合应用多种提纯手段。在这方面,各个方法的合理结合应用和先后顺序使用十分重要,通常是将电子束熔炼或蒸馏和区域熔炼或电迁移法相结合,即先进行电子束熔炼或蒸馏提纯,再以区域熔炼或电迁移提纯作为终极提纯手段,以被为例,为获超高纯铍,最好先多次蒸馏提纯,再真空熔炼,最后进行区域熔炼或电迁移提纯,经这样提纯后所得铍单晶纯度达99 999 % ,残余电阻率R>1 000 。在制取超纯锗时,一般先用化学法除去磷、砷、铝、硅、硼等杂质,再用区熔法提纯得到电子级纯锗;最后多次拉晶和切割才能达到13N 的纯度要求。下表为各种方法结合使用提纯金属铼的效果。
表二:各种提纯方法提纯金属铼的效果
7 .宇宙空间条件下提纯金属
宇宙空间的开发为提纯金屑制造了新的机会。宇宙空间的超高真空(约10-1OPa)、超低温和基本上的无重力,为金属提纯提供了优越条件。在这种条件下,液态金属中将不会有对流的问题,结晶时杂质的分布将只具有纯扩散性质,熔化金属毋需坩埚,超高真空尤其有利于杂质的挥发和脱气。这些对于采用熔炼、蒸发、区域熔炼等方法提纯化学活性大的金属和半导体材料来说更是非常理想的条件。以提纯锗为例,在地球上锗垂熔时杂质稼的分离系数为01/015,而在宇宙空间时则达023/017 。在无重力条件拉制的晶体的完整性较在重力条件下的完整性好很多。以锑化铟为例,其位错密度比只是在重力条件下的位错密度的1/6 。由于宇宙中液态金属表面张力系数值很大,故在宇宙间用无坩埚区域熔炼法必定能制备出极高纯度和完整性的单晶来。此外,超低“宇宙”温度也具有良好的应用前景。
此文附图,参考:http://wwwchineseminecn/zy/2008/0706/article_202html
1、纯正的金线是由金纯度为9999%以上的材质拉丝而成,其中包含了微量的Ag/Cu/Si/Ca/Mg等微量元素。
银线是纯度银9999%以上的材质拉丝而成,也包含了其他微量元素。
但有的开发商为降低成本,研制出铜合金、金包银合金线、银合金线材来代替昂贵的金线。
2、鉴别LED金线是否纯金方法:
(1)化学成分检验
方法一:EDS成分检测
鉴定来料种类:金线、银线、金包银合金线、铜线、铝线。
金线具有电导率大、导热性好、耐腐蚀、韧性好、化学稳定性极好等优点,但金线的价格昂贵,导致封装成本过高。在元素周期表中,过渡组金属元素中金、银、铜和铝四种金属元素具有较高的导电性能。很多LED厂商试图开发诸如铜合金、金包银合金线、银合金线材来代替昂贵的金线。虽然这些替代方案在某些特性上优于金线,但是在化学稳定性方面却差很多,比如银线和金包银合金线容易受到硫/氯/溴化腐蚀,铜线容易氧化。在类似于吸水透气海绵的封装硅胶来说,这些替代方案使键合丝易受到化学腐蚀,光源的可靠性降低,使用时间长了,LED灯珠容易断线死灯。
方法二:ICP纯度检测
鉴定金线纯度等级,确定添加的合金元素。
LED键合金线是由金纯度为9999%以上的材质拉丝而成,其中包含了微量的Ag/Cu/Si/Ca/Mg等微量元素。通过设计合理的合金组分,使金丝具有拉力和键合强度足够高、成球性好、振动断裂率低的优点。键合金丝大部分应为纯度9999%以上的高纯合金丝,微量元素总量保持在001%以下,以保持金的特性。
(2)直径偏差
1克金,可以拉制出长度2637m、直径50μm(2 mil)的金线,也可以拉制长度10549m、直径25μm(1 mil)的金线。如果打金线长度都是固定的,如果来料金线的直径为原来的一半,那么对打的金线所测电阻为正常的四分之一。
金鉴检测指出,对于供应商来说,金线直径越细,成本越低,在售价不变的情况下,利润越高。而对于使用金线的LED客户来说,采购直径上偷工减料的金线,会存在金线电阻升高,熔断电流降低的风险,会大大降低LED光源的寿命。10 mil的金线寿命,必然比12 mil的金线要短,但是封装厂的简单检测是测试不出来,在此金鉴可以提供金线直径的来料检测。
(3)表面质量检验
①丝材表面应无超过线径5%的刻痕、凹坑、划伤、裂纹、凸起、打折和其他降低器件使用寿命的缺陷。金线在拉制过程,丝材表面出现的表面缺陷,会导致电流密度加大,使损伤部位易被烧毁,同时抗机械应力的能力降低,造成内引线损伤处断裂。
②金线表面应无油污、锈蚀、尘埃及其他粘附物,这些会降低金线与LED芯片之间、金线与支架之间的键合强度。
(4)力学性能检测(拉断负荷和延伸率)
能承受树脂封装时所产生的冲击的良好金线必须具有规定的拉断负荷和延伸率。同时,金线的破断力和延伸率对引线键合的质量起关键作用,具有高的破断率和延伸率的键合丝更利于键合。
太软的金丝会导致以下不良:①拱丝下垂;②球形不稳定;③球颈部容易收缩;④金线易断裂。
太硬的金丝会导致以下不良:①将芯片电极或外延打出坑洞;②金球颈部断裂;③形成合金困难;④拱丝弧线控制困难。
至2021年8月,价格在5元一克。
铂铑丝作为贵金属材料的合金,常用于工业热电偶的生产制作当中,我们称这种热电偶为铂铑热电偶。
铂铑热电偶由于其特殊的耐高温、抗腐蚀等特性,广泛用于真空炉、烧结光亮炉、粉末冶金、冶炼炉以及多种耐火材料、陶瓷烧制等工艺中。铂铑热电偶常采用铂铑丝的铂铑合金为正极,负极由高纯度的铂金材料制作。由于铂铑丝熔点高的特性,铂铑热电偶的最高测量温度可达到1800℃。
铂铑热电偶注意事项
铂铑热电偶的热电势是热电偶两端温度函数的差,而不是热电偶两端温度差的函数。
热电偶所产生的热电势的大小,当热电偶的材料是均匀时,与热电偶的长度和直径无关,只与热电偶材料的成份和两端的温差有关。
当热电偶的两个热电偶丝材料成份确定后,热电偶热电势的大小,只与热电偶的温度差有关;若热电偶冷端的温度保持一定,这进热电偶的热电势仅是工作端温度的单值函数。
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