1. Définition et caractéristiques des matériaux métalliques de haute pureté
Les matériaux métalliques de haute pureté sont des matériaux métalliques avec des niveaux de pureté extrêmement élevés (généralement supérieurs à 99,999%). Ses principales caractéristiques comprennent une structure cristalline très complète, une très faible teneur en impureté et une excellente conductivité électrique et thermique. La préparation de matériaux métalliques de haute pureté est exigeante et implique généralement plusieurs étapes de processus, telles que la fusion sous vide et la purification électrochimique, pour assurer un degré élevé de pureté.
2. Zones d'application des matériaux métalliques de haute pureté
Les matériaux métalliques de haute pureté sont largement utilisés dans de nombreux domaines, dont l'industrie électronique est l'une des principales zones d'application. Dans le processus de fabrication de circuits intégrés, l'utilisation de métaux de haute pureté comme matériel de base peut assurer la fiabilité et les performances élevées des appareils électroniques. Le domaine médical utilise également la biocompatibilité des métaux de haute pureté pour préparer des implants métalliques de haute pureté, tels que les articulations artificielles et les matériaux de restauration dentaire. De plus, dans le domaine de l'optoélectronique, de la fabrication de semi-conducteurs, des cellules solaires, etc., les matériaux métalliques de haute pureté jouent également un rôle important et ont une valeur d'application importante. Dans le même temps, ces champs d'application ont également présenté des exigences extrêmement élevées sur la pureté, la stabilité et la conductivité des matériaux métalliques de haute pureté, qui favorisent le développement continu et l'innovation de la technologie de préparation des matériaux de métaux de haute pureté.
Deuxièmement, la technologie de la technologie de fusion sous vide
1. Vacuum Fermition Principe de base
La fusion sous vide est une méthode importante de préparation des métaux, le principe de base est de placer les échantillons de métal dans un vide élevé ou un environnement à très basse pression, à travers le chauffage de la fusion du métal puis du refroidissement et de la solidification, afin d'obtenir une teneur à haute pureté et à faible gaz des matériaux métalliques. Le cœur du processus est d'utiliser l'environnement du vide pour éviter que le métal réagisse avec l'oxygène, l'azote et d'autres impuretés dans l'air, réduisant ainsi le mélange d'impuretés. La fusion du vide nécessite non seulement un environnement de processus très pur, mais également un contrôle précis de la température, de la pression et d'autres paramètres pour assurer la pureté et l'uniformité du matériau métallique.
2. Classification et caractéristiques de la fusion du vide
La fusion sous vide peut être divisée en fusion à l'arc sous vide, fusion à induction sous vide et fusion du faisceau d'électrons à vide en fonction des différentes caractéristiques du processus et des zones d'application. La fusion à l'arc sous vide est l'utilisation de l'effet à haute température à arc électrique du processus de fusion de l'échantillon métallique. La fusion de l'induction du vide utilise le principe du chauffage d'induction pour générer un courant d'induction à la surface des échantillons de métaux par l'induction électromagnétique pour les chauffer et les faire fondre. La fusion du faisceau d'électrons à vide est un faisceau d'électrons à haute énergie directement à la surface des échantillons de métal sera chauffé et fondu. Différents types de méthodes de fusion sous vide ont leurs propres caractéristiques, mais toutes sont dans un environnement à vide élevé pour réaliser la pureté de la fusion du métal. La technologie de fusion sous vide est devenue l'un des moyens les plus importants pour la préparation de métaux de haute pureté en raison de son processus de préparation très pur et des excellentes propriétés des matériaux préparés.
Troisièmement, la technologie clé de la fonte du vide
1. Technologie de contrôle de l'environnement sous vide
La technologie de contrôle de l'environnement sous vide comprend principalement une maintenance de vide et un contrôle du gaz élevé. Dans la fusion sous vide, le maintien d'un environnement à vide élevé est la base pour assurer la haute pureté des matériaux métalliques. Une maintenance à forte vide se fait par la pompe à vide avancée et la technologie d'étanchéité pour garantir que le processus de fusion au sein de la concentration en gaz du système est très faible. Un contrôle précis du gaz est essentiel pour empêcher les impuretés de gaz externes d'entrer dans le matériau métallique. En introduisant des gaz inertes ou des mélanges de gaz dans la chambre de fusion et en les surveillant en temps réel en utilisant des équipements de surveillance en ligne tels que les spectromètres de masse, la composition des gaz peut être contrôlée efficacement, ce qui aide à éviter les réactions d'oxydation et autres processus de contamination et assure une purement élevée du métal.
2. Technologie de contrôle des équipements de fusion et des paramètres de processus
Le four électrique est l'un des équipements de base de la fusion sous vide, qui affecte directement le chauffage et le refroidissement du métal dans le processus de fusion. Il est très essentiel de concevoir raisonnablement la structure du four pour s'assurer que les échantillons de métal sont chauffés uniformément. Le système de contrôle avancé du four peut assurer la stabilité de la température du métal pendant la fusion et la solidification en contrôlant avec précision la température. Le taux de refroidissement affecte directement le taux de croissance des cristaux et la structure du réseau. En ajustant la vitesse de refroidissement, la taille et la forme des cristaux métalliques peuvent être contrôlées, améliorant ainsi les propriétés mécaniques et l'homogénéité structurelle du matériau métallique. Un taux de refroidissement hautement contrôlable est un paramètre de processus clé dans la technologie de fusion sous vide.
3. Technologie de séparation et de purification des scories
Dans le processus de fusion sous vide, il peut y avoir une certaine sombre solide insoluble dans le métal fondu, comme les oxydes, les inclusions, etc. Le processus de séparation et de purification des scories vise à éliminer les impuretés du métal fondu pour améliorer la pureté du métal. Grâce à la conception raisonnable de la structure de la fournaise, peut faire de la séparation efficace du liquide de scories et de métal, des méthodes courantes pour l'utilisation du cyclone, du champ magnétique et d'autres équipements pour séparer le liquide de laitier du métal.
4. Technologie de raffinage et de purification
Le raffinage chimique se fait par l'ajout d'une quantité appropriée d'agent réducteur, d'agent oxydant et d'autres substances chimiques, de sorte que les impuretés dans le métal fondu et sa réaction, la formation de gaz volatils ou dissous dans le laitier, et réalisent finalement l'élimination des impuretés. Le raffinage chimique nécessite une mesure précise et un contrôle de la quantité de produits chimiques ajoutés et des conditions de réaction pour assurer l'effet de raffinage.
