1. Definição e características de materiais metálicos de alta pureza
Materiais metálicos de alta pureza são materiais metálicos com níveis extremamente altos de pureza (geralmente acima de 99,999%). Suas principais características incluem estrutura cristalina altamente completa, conteúdo de impureza muito baixo e excelente condutividade elétrica e térmica. A preparação de materiais metálicos de alta pureza é exigente e geralmente envolve várias etapas de processo, como fundição de vácuo e purificação eletroquímica, para garantir um alto grau de pureza.
2 áreas de aplicação para materiais metálicos de alta pureza
Os materiais metálicos de alta pureza são amplamente utilizados em muitos campos, dos quais a indústria eletrônica é uma das principais áreas de aplicação. No processo de fabricação de circuitos integrados, o uso de metais de alta pureza como material básico pode garantir a confiabilidade e o alto desempenho dos dispositivos eletrônicos. O campo médico também utiliza a biocompatibilidade de metais de alta pureza para preparar implantes metálicos de alta pureza, como articulações artificiais e materiais restauradores dentários. Além disso, no campo da optoeletrônica, fabricação de semicondutores, células solares, etc., os materiais metálicos de alta pureza também desempenham um papel importante e têm um importante valor de aplicação. Ao mesmo tempo, esses campos de aplicação também apresentam requisitos extremamente altos sobre a pureza, estabilidade e condutividade de materiais metálicos de alta pureza, que promovem o desenvolvimento contínuo e a inovação da tecnologia de preparação de materiais de metal de alta pureza.
Segundo, a visão geral da tecnologia de fusão a vácuo
1. Vacuum derretendo o princípio básico
A fusão a vácuo é um método importante de preparação de metal, o princípio básico é colocar as amostras de metal em um ambiente de alto vácuo ou pressão muito baixa, através do aquecimento do derretimento de metal e depois resfriamento e solidificação, a fim de obter conteúdo de alta pureza e baixo teor dos materiais metálicos. O núcleo do processo é utilizar o ambiente a vácuo para evitar o metal reagindo com oxigênio, nitrogênio e outras impurezas no ar, reduzindo assim a mistura de impurezas. A fusão a vácuo não apenas requer um ambiente de processo altamente puro, mas também controle preciso da temperatura, pressão e outros parâmetros para garantir a pureza e a uniformidade do material metálico.
2. Classificação e características do derretimento a vácuo
A fusão a vácuo pode ser dividida em fusão de arco a vácuo, fusão de indução de vácuo e feixe de elétrons a vácuo derretendo de acordo com diferentes características do processo e áreas de aplicação. O derretimento do arco a vácuo é o uso do efeito de alta temperatura do arco elétrico do processo de fusão da amostra de metal. A fusão de indução a vácuo utiliza o princípio do aquecimento da indução para gerar corrente de indução na superfície das amostras de metal através da indução eletromagnética para aquecer e derreter. A fusão de feixe de elétrons a vácuo é um feixe de elétrons de alta energia diretamente na superfície das amostras de metal será aquecido e derretido. Diferentes tipos de métodos de fusão a vácuo têm suas próprias características, mas todos eles estão em um ambiente de alto vácuo para realizar a pureza do derretimento do metal. A tecnologia de fusão a vácuo tornou-se um dos meios mais importantes para a preparação de metais de alta pureza devido ao seu processo de preparação altamente puro e às excelentes propriedades dos materiais preparados.
Terceiro, a principal tecnologia no derretimento a vácuo
1. Tecnologia de controle de ambiente a vácuo
A tecnologia de controle de ambiente a vácuo inclui principalmente a manutenção de vácuo e o controle de gás. Na fusão a vácuo, a manutenção de um ambiente de alto vácuo é a base para garantir a alta pureza dos materiais metálicos. A manutenção a vácuo é através da bomba de vácuo avançada e da tecnologia de vedação para garantir que o processo de fusão dentro da concentração de gás do sistema seja muito baixo. O controle preciso do gás é essencial para impedir que as impurezas de gás externas entrem no material metálico. Ao introduzir gases inertes ou misturas de gás na câmara de fusão e monitorando -as em tempo real usando equipamentos de monitoramento on -line, como espectrômetros de massa, a composição dos gases pode ser efetivamente controlada, o que ajuda a evitar reações de oxidação e outros processos de contaminação e garante alta pureza do metal.
2. Equipamento de fusão e parâmetros de processo Tecnologia de controle
O forno elétrico é um dos equipamentos principais da fusão de vácuo, que afeta diretamente o aquecimento e o resfriamento do metal no processo de fusão. É muito crítico projetar a estrutura do forno razoavelmente para garantir que as amostras de metal sejam aquecidas uniformemente. O sistema avançado de controle do forno pode garantir a estabilidade da temperatura do metal durante a fusão e a solidificação controlando com precisão a temperatura. A taxa de resfriamento afeta diretamente a taxa de crescimento de cristais e a estrutura da rede. Ao ajustar a taxa de resfriamento, o tamanho e a forma dos cristais de metal podem ser controlados, melhorando assim as propriedades mecânicas e a homogeneidade estrutural do material metálico. Uma taxa de resfriamento altamente controlável é um parâmetro -chave do processo na tecnologia de fusão a vácuo.
3. Tecnologia de separação e purificação por escória-líquido
No processo de derretimento a vácuo, pode haver um pouco de escorda sólida insolúvel no metal fundido, como óxidos, inclusões e assim por diante. O processo de separação e purificação de líquido de escória visa remover as impurezas do metal fundido para melhorar a pureza do metal. Através do projeto razoável da estrutura do forno, pode fazer com que essas separações eficazes de líquido de escória e metal, métodos comuns para o uso de ciclone, campo magnético e outros equipamentos para separar o líquido de escória do metal.
4. Tecnologia de refino e purificação
O refino químico é através da adição de quantidade apropriada de agente redutor, agente oxidante e outras substâncias químicas, de modo que as impurezas no metal fundido e sua reação, a formação de gases voláteis ou dissolvidos na escória e, finalmente, percebem a remoção de impurezas. O refino químico requer medição e controle precisos da quantidade de produtos químicos adicionados e das condições de reação para garantir o efeito de refino.
