铜合金靶材
2017-06-06 17:50:06
铜合金靶材的微观结构对溅射沉积性能的影响 磁控溅射中高沉积速率有利于获得高纯度薄膜,节省镀膜时间;高沉积效率的靶材可制备出更多数目的晶圆。通过建立平面靶的溅射模型研究了Al-Cu合金靶的晶粒取向和晶粒尺寸对溅射速率、沉积速率和沉积效率的影响。实验结果显示,溅射速率与靶材的原子密排度成正比关系,靶材的原子密排度受晶粒取向和晶粒尺寸的影响,有特定的变化范围,因此溅射速率也只在一个范围内变化。沉积速率和沉积效率受靶材表面空间内原子密排方向分布的影响,原子密排方向分布则由靶材的晶粒取向和晶粒尺寸决定。 钬铜合金是优质的高性能铜材,添入稀土钬Holmium有助于促进铜细化、净化及合金化,提高其强度、硬度和导电性,被广泛应用于各种高端机械制造,深受国内外用户的好评,欢迎广大新老朋友来电洽谈。 钬铜合金描述如下:【化学式】Ho-Cu;【英文名称】alloy of Cuprum- Holmium;【学名】铜钬中间合金,又称铜钬合金;【品种属性】铜稀土合金;【物理性状】淡红色
金属
光泽,
金属
铸锭块状或溅射靶材;【含量比例】Ho-Cu≥99%,Ho含量根据需要;【参考标准】GB/T 18115.5-2006;【主要用途】高性能铜材,用于各种高端机械制造;【包装】25kg/桶;【贮存】室温干燥处密封保存,尽可能在氩气中贮存,以延长保质期;【安全说明】非放射性
金属
;【注意事项】避免钬铜合金长时间或反复暴露 一种铜合金靶材的制造方法,其包括:形成一靶材初坯;以及将靶材初坯在500-850℃区间进行热机处理或热退火处理,以令所制成的靶材中化合物相小于整体靶材面积的25%。本发明涉及一种铜合金靶材;本发明还涉及一种薄膜,其是使用如上所述的铜合金靶材经由溅镀所形成的;本发明另关于一种太阳能电池,其包含如上所述的薄膜。通过本发明(近)单相组织的铜合金靶材,使其应用于溅镀过程中不会诱发微电弧现象,而且也因着靶材(近)单相组织,使得靶材表面各处的溅镀速度相等,促使形成的薄膜成分均匀,故能提升薄膜质量及良率。 新铜合金靶材的特点 这次,三菱Materials公司和ULVAC公司共同开发出了使用耐抗性能良好的Cu-Ca合金以及Cu-Mg合金材料制造而成的新铜合金靶材以及该靶材的特殊制作工艺。使用重新开发的Cu-Ca以及Cu-Mg合金材料而形成的氧混合溅射膜,是将不需要通过氢等离子进行还原的稳定复合氧化层与底层结合形成界面,其具有良好的紧贴性和屏障性。 运用新技术的铜配线制作工艺的特点 采用ULVAC公司的氧混合溅射技术,将三菱Materials公司开发的新铜合金材料制成铜合金靶材。使用该铜合金靶材的铜配线制作工艺有以下特点∶① 低成本② 低电阻③ 与玻璃基板或底层的紧贴性能良好④ 硅底层的屏障性能良好⑤ 便于湿刻⑥ 和ITO(铟氧化锡)的电接触性能良好⑦ 后道工程的氢等离子耐受性能良好
稀土靶材
2017-06-06 17:50:12
稀土靶材 对溅射类镀膜,可以简单理解为利用电子或高能激光轰击靶材,并使表面组分以原子团或离子形式被溅射出来,并且最终沉积在基片表面,经历成膜过程,最终形成薄膜。 溅射镀膜又分为很多种,总体看,与蒸发镀膜的不同点在于溅射速率将成为主要参数之一。 溅射镀膜中的激光溅射镀膜pld,组分均匀性容易保持,而原子尺度的厚度均匀性相对较差(因为是脉冲溅射),晶向(外沿)生长的控制也比较一般。以pld为例,因素主要有: 靶材与基片的晶格匹配程度 镀膜氛围(低压气体氛围) 基片温度 激光器功率 脉冲频率 溅射时间 对于不同的溅射材料和基片,最佳参数需要实验确定,是各不相同的,镀膜设备的好坏主要在于能否精确控温,能否保证好的真空度,能否保证好的真空腔清洁度。 供应真空溅射稀土靶材:
金属
靶材:钛靶Ti、铝靶Al、锡靶Su、铪靶Hf、铅靶Pb、镍靶Ni、银靶Ag、硒靶Se、铍靶Be、碲靶Te、碳靶C、钒靶V、锑靶Sb、铟靶In、硼靶B、钨靶W、锰靶Mn、铋靶Bi、铜靶Cu、硅靶Si、钽靶Ta、锌靶Zn、镁靶Mg、锆靶Zr、铬靶Cr、不锈钢靶材S-S、铌靶Nb、钼靶Mo、钴靶Co、铁靶Fe、锗靶Ge等…… 稀土合金靶材:铁钴靶FeCo、铝硅靶AlSi、钛硅靶TiSi、铬硅靶CrSi、锌铝靶ZnAl、钛锌靶材TiZn、钛铝靶TiAl、钛锆靶TiZr、钛硅靶TiSi、 钛镍靶TiNi、镍铬靶NiCr、镍铝靶NiAl、镍钒靶NiV、镍铁靶NiFe等…… 稀土陶瓷靶材:ITO靶,一氧化硅靶SiO、二氧化硅靶SiO2、二氧化钛靶TiO2,三氧化二钇靶Y2O3、五氧化二钒靶V2O5、五氧化二钽靶Ta2O5,五氧化二铌靶Nb2O5,氧化锌靶ZnO、氧化锆靶ZrO、氧化镁靶MgO、单晶硅靶、多晶硅靶.、氟化镁靶MgF2、氟化钙靶CaF2、氟化锂靶LiF、氟化钡靶BaF3,碳化硼靶B4C,氮化硼靶BN、碳化硅靶SiC,硫化锌靶ZnS、硫化钼靶MoS、氧化铝靶Al2O3、钛酸锶靶SrTiO3、硒化锌靶ZnSe、砷化镓靶、磷化镓靶、锰酸锂靶,镍钴酸锂靶,钽酸锂靶,铌酸锂靶,氧化锌镓靶,氧化锌硼靶等… 纯度:《99.9%—99.9999%》根据客户要求加工成各种规格尺寸的靶材更多有关稀土靶材的内容请查阅上海
有色
网
高硅铝合金焊接性现状
2019-01-10 09:44:15
在近年来,国内外研究者从制定、性能评定等方面对高硅铝合金做了大量研究,但对其焊接性的研究不多,很大程度上限制了硅铝合金的推广应用。随着科技的迅猛发展,研究解决高硅铝合金的焊接问题显得很有必要。高硅铝合金在航天、航空、汽车、空间技术等高科技领域具有广泛的应用,可以制造微电路封装壳体、基板及其盖板的热管器件、活塞、发动机气缸等耐磨部件。高硅铝合金具有广泛发展应用领域关键在于合金的优异特性,高硅铝具有热传导性能热膨胀系数低、机械性能良好、易于精密机加工等优点。但是由于铝和氧的亲和力非常强,易被氧化生成难熔物氧化膜。在材料的焊接中氧化膜严重影响焊缝的熔合形成。并且高硅铝中含有大量的硅,容易导致硅裂。因此高硅铝的高效、优质连接问题成为焊接领域的重点之一。 高硅铝的焊接性 在高硅铝的焊接过程中,容易出现夹杂、气孔、裂纹等缺陷,其中如何尽可能的避免氧化产生夹渣是重要研究方向。 氧化 高硅铝中的铝极易与氧亲和,生成致密的三氧化二铝薄膜,结实致密,其熔点高达2050℃,远远大于高硅铝合金的熔点,在焊接过程中,致密的氧化膜很难去除,严重影响着金属间的结合且容易造成夹渣。为了防止夹渣的出现可以采取一些措施,在焊接前清除表面的氧化膜,可以用机械清理法,也可采取化学清理法。机械清理法主要是用打磨机、锉刀、刮刀、钢丝刷打磨的方法清理氧化膜;化学清理法不仅可以清理氧化膜,还可以清理表面油污。 焊接气孔 产生气孔的气体有H2/CO/N2等。其中H是气孔的主要来源。致密的氧化膜容易吸附水分,焊接时,氢在液态铝中的溶解度为0.7ml/100g,而在660℃凝固状态时,氢的溶解度为0.04ml/100g,使原来溶于液态铝中的氢大量析出,形成气泡,又高硅铝合金本身的导热性能非常好,熔池结晶过程很快,因此冶金反应产生的气体来不及逸出熔池的表面,残留在焊缝中形成气孔。保护气体不纯及空气侵入焊接区等,也能使焊缝产生内部气体和表面气孔。而且对于粉末冶金制备的硅铝合金,在熔化焊温度下闭塞气体的含量很高,极易造成气孔缺陷。由于高硅铝焊接气孔的产生与该合金表面的氧化膜密切相关,因此要防止气孔的产生,首先焊接区域合金表面的氧化膜在焊接前必须彻底去除,另外焊接区域在焊接前容易被污染,因此焊接前注意防止污染,特别是焊接端面区域应保持洁净。要获得优质的焊接接头,还应采用合适的焊接方法、规范和保护措施进行焊接,并严格控制操作环境的湿度。 焊接裂纹 高硅铝焊接过程中,焊缝结晶凝固金属从液态金属到固态金属的过程中,熔池凝固收缩产生拉应力,在焊接凝固的初期,温度比较高,金属的流动性好,金属液体可以在已经凝固的晶粒之间自由的流动,可以填充拉应力造成的间隙,不会形成裂纹,在结晶的过程中,较先结晶的晶粒致使焊接热影响区开裂,但有研究表明,焊接熔池越小,产生裂纹的可能性越小。 另外高硅铝的合金中硅含量高,受热硅相变粗大,对合金的韧性和塑性产生不利影响,易产生应力变形和裂纹。
硅铝线
2017-06-06 17:50:05
硅铝线,是一种同时使用硅和铝制作的一种铝线。硅guī(台湾、香港称矽xī)是一种化学元素,它的化学符号是Si,旧称矽。原子序数14,相对原子质量28.09,有无定形硅和晶体硅两种同素异形体,属于元素周期表上IVA族的类
金属
元素。硅也是极为常见的一种元素,然而它极少以单质的形式在自然界出现,而是以复杂的硅酸盐或二氧化硅的形式,广泛存在于岩石、砂砾、尘土之中。硅在宇宙中的储量排在第八位。在地壳中,它是第二丰富的元素,构成地壳总质量的25.7%,仅次于第一位的氧(49.4%)。1787年,拉瓦锡首次发现硅存在于岩石中。然而在1800年,戴维将其错认为一种化合物。1811年,盖-吕萨克和Thénard可能已经通过将单质钾和四氟化硅混合加热的方法制备了不纯的无定形硅。1823年,硅首次作为一种元素被贝采利乌斯发现,并于一年后提炼出了无定形硅,其方法与盖-吕萨克使用的方法大致相同。他随后还用反复清洗的方法将单质硅提纯。铝以化合态的形式存在于各种岩石或矿石里,如长石、云母、高岭石、铝土矿、明矾时,等等。有铝的氧化物与冰晶石(3NaF·AlF?)共熔电解制得。1800年意大利物理学家伏特创建电池后,1808~1810年间英国化学家戴维和瑞典化学家贝齐里乌斯都曾试图利用电流从铝钒土中分离出铝,但都没有成功。贝齐里乌斯却给这个未能取得的
金属
起了一个名字alumien。这是从拉丁文alumen来。该名词在中世纪的欧洲是对具有收敛性矾的总称,是指染棉织品时的媒染剂。铝后来的拉丁名称aluminium和元素符号Al正是由此而来。想要了解更多硅铝线的相关资讯,请浏览上海
有色
网(
www.smm.cn
)铝频道。
高硅铝合金快速凝固的成分和性能
2018-12-27 16:25:57
合金成份状态凝固工艺σb/MPaσ0.2/Mpaδ/%a/μm.(m.k)-1Al-12Si-1.1Ni热挤离心雾化33325313 Al-12Si-7.5Fe热挤气体雾化3252608.5 Al-20Si-7.5Fe热挤气体雾化3802602 Al-25Si-3.5Cu-0.5Mg热挤多级雾化376 17.4x10-6Al-20Si-5Fe-1.9Ni热挤气体雾化414 1 Al-17Si-6Fe-4.5Cu-0.5Mg热挤喷射沉积550460117.0x10-6Al-20Si-3Cu-1Mg-0.5Fe热挤+T6气体雾化535 Al-25Si-2.5Cu-1Mg-0.5Mn锻造气体雾化490 1.216.0x10-6
多晶硅靶材
2017-06-06 17:50:11
洛阳晶晨半导体材料有限公司是专业从事半导体材料硅单晶、硅片的生产企业,公司成立以来,一直致力于半导体硅单晶和多晶的研究和生产。目前已经形成了单晶硅片、靶材类硅单晶和多晶、太阳能级单晶三大优势产品系列。产品远销国外。公司拥有先进的生产设备和一支精干的技术队伍,为生产高质量的产品提供了有力保障。硅靶材类产品可根据客户需要,加工任何形状和尺寸的单晶硅靶材和多晶硅靶材。 CF-81XXITO靶材系列:应用于薄膜太阳能电池ITOFilm和ITOGlass; CF-83XX ZAO/ZTO/ZnO靶材:应用于薄膜太阳能电池(CIGS、CdTe、a-Si:H),建筑节能玻璃(LOW-Eglass)等;太阳能材料:一、非晶硅薄膜、微晶硅薄膜、铜铟镓硒薄膜、碲化镉薄膜太阳能电池1、铜铟镓硒(CIGS)系薄膜太阳能电池2、硒铟铜(CIS)系薄膜太阳能电池3、碲化镉/硫化镉(CdTe/CdS)系薄膜太阳能电池4、非晶硅薄膜(a-Sithinfilm)、非晶硅/非晶硅双叠层太阳电池、非晶硅/非晶硅锗三叠层太阳电池、非晶 硅/微晶硅叠层、非晶硅/非晶硅锗/微晶硅三叠层太阳电池、半透明硅基薄膜电池(BIPV)太阳能电池5、多晶硅薄膜(poly-仁不带兵 义不行贾Sithinfilm)太阳能电池、微晶薄膜太阳能电池、纳米晶化学太阳能电池、二、聚光太阳能电池(CPV):砷化镓(GaAs)太阳能电池、高效聚光硅类太阳能电池三、有机和染料敏化太阳能电池:染料敏化二氧化钛(DSSC色素增感)型太阳能电池、光电化学太阳能电池、有机和塑料太阳能电池四、集热太阳能电池系统(STC)10g尼龙丝试验:五、光热镜场太阳能电池(CSP)六、聚合物多层修饰电极型太阳能电池:Si,化合物,聚合物七、荧光光波导等效聚焦太阳能电池八、多带隙太阳电池九、热载流子太阳电池除此以外,上海常祥实业可以提供太阳能电池材料的整体解决方案,如:3MBBF,3MEPE,3MEVA,3M导电胶带,3M密封胶,3M氟橡胶,3M美观胶带,3MVHB胶带,3M测试胶带等系列材料。 太阳能概念,曾几何时是那样的炙手可热。新能源、高科技、巨额利润的旗号吸引着无数企业投身其中,而十余家企业先后在海外上市,更是为太阳能争足了面子。然而物极必反,过度灼热的太阳能
产业
终于在金融危机的肆虐之下,迎来了与世纪初的互联网泡沫相同的洗牌命运。 但中国乃至世界范围的光伏从业者似乎并不愿看到,属于他们的辉煌时代就这样一夜之间化为乌有。于是薄膜太阳能 被狂热吹捧,而光伏泡沫也找到了新的“代言人”。 在目前光伏
产业
链上游硅料供应持续吃紧的局面下,众多光伏电池生产厂家已经加大了在薄膜太阳能 电池研发方面的投入,这使得未来薄膜太阳能 电池的转换效率会进一步提升,加之来薄膜电池大面积生产的成本优势,其
市场
占有率有望进一步提升。欧洲能源协会
预测
,到2010年薄膜太阳能 电池将占据光伏
市场
20%份额。这便是众多分析人士为薄膜太阳能 描写的光明前景。 在此推动之下,全球薄膜太阳能 电池的
产量
增幅惊人。据中投顾问能源
行业
研究部数据分析显示,2008年全球薄膜太阳能 电池
产量
达892MW,同比增长123%,而在2007年全球薄膜太阳能 电池
产量
达到400MW,也较2006年的181MW增长120%。 产能大幅增长,并不代表薄膜太阳能 电池的前景一片光明。中投顾问能源
行业
分析师姜谦表示,当初很多厂家之所以选择入主薄膜太阳能 领域,最主要的原因是多晶硅原料缺乏,
价格
居高不下,而随着近期多晶硅
价格
的一泻千里,这些企业的如意算盘落空,日子可想而知。
行业
龙头赛维LDK将2009年1GW的薄膜太阳能 产能缩减80%,已经是最好的证明。
PCD刀具切削SAE327硅铝合金工艺研究
2019-01-15 09:49:27
1 SAE327的材料特点和切削难点
SAE327为铸造硅铝合金,是制冷压缩机连杆的主要材料。主要元素含量Si7~8.6%。Cu1~2%,Mg0.25%~0.6%,Mn0.5%~0.8%。抗拉强度>230MPa,硬度110~130HB,延伸率>1%。其晶格由高塑性的Al和高脆性的初晶Si组成。切削加工时,Al的塑性大,熔点低,易在工件表面与刀尖接触处产生积屑瘤,随后与破碎的初晶Si一起使工件部分表皮剥落,形成刀痕,使工件表面粗糙度变差。同时由于高硬度的Si含量较高,刀具也容易磨损。目前对压缩机效率值COP的要求不断提高,为减少往复式活塞压缩机内摩擦并降低输入功率值,连杆孔与曲轴间需要保证极小的摩擦系数和很高的表面接触率,要求圆度≤2µm,表面粗糙度≤Ra0.4,尺寸精度≤2µm,使用传统切削办法很难达到如此高的要求,因而在压缩机零件中一直是较为难加工的铝合金材料。
2 PCD的基本特点及高速干切削技术
随着聚晶金刚石(PCD)刀具技术和高速切削技术的发展,针对SAE327的切削性能,我们使用PCD刀具对连杆孔进行高速干式镗削,较好地解决了问题。PCD材质稳定,使用性能可以预测,故比天然金刚石更合适于作为切削刀具。PCD具有目前较高的硬度和耐磨性,具有非常锋利的刀刃,有很好的导热性,线膨胀系数很小,摩擦系数也小。但其主要缺点是强度低,脆性大,抗冲击能力差。因此一般不用于断续切削和重负荷切削。采用PCD刀具加工铝合金时,由于金刚石硬度高,表面与金属亲和力小,且刀具一般抛光成镜面,不易产生积屑瘤,加工尺寸稳定性以及表面质量都很好。在Ra0.02~0.32µm的条件下,可获得5~7级精度。
铝合金传热系数高,线膨胀系数大,在加工过程中会大量吸收切削热,使工件发生热变形,而且铝合金硬度和熔点都较低,因此加工过程中切屑容易与刀具发生“胶焊”或粘连,形成积屑瘤,这都是传统铝合金干切削中遇到的较大难题。解决的较好办法是采用高速干切。高速切削中,95%的热量都传给了切屑,切屑在与前刀面接触的界面上会被局部熔化,形成一层极薄的液态膜,因而切屑很容易在瞬间被切离工件,大大减少切削力和产生积屑瘤,而且工件基本可以保持常温。既可以提高生产率,又改善了表面质量。
3 PCD镗刀加工SAE327的切削性能
我们使用PCD刀具对SAE327进行高速干镗孔,经过反复切削试验对其工艺进行摸索和总结。加工连杆孔的情况基本如下:同一只镗刀中,硬质合金刀头用于粗加工,PCD刀片精加工,单边余量为0.05mm。连杆组件大孔中间两边有0.5mm的缝隙,孔表面中间有f5mm油孔,由于加工表面非连续,应属于断续切削。无切削液的干切,有压缩空气喷射清除切屑。
1)切削速度的影响
切削试验表明,PCD切削速度与SAE327孔表面粗糙度关系很大。在实际生产中,为保证较低的表面粗糙度,可以采用较高的切削速度。但切削速度达到一定程度之后,由于高速条件下系统刚性和平衡性问题,表面粗糙度不但无法再继续下降,反而略有升高,而且机床功率要增加很多。所以一般情况下经济切削速度维持在140~180m/min之间即可,追求过高的切削速度是没有必要的。
2)进给速度的影响
试验表明,PCD进给速度与SAE327孔表面粗糙度之间有一定的关系。为综合保证较低的表面粗糙度和较高的生产率,选择合适的进给速度是重要的,应避开粗糙度为较高点时的进给速度。合适的进给速度也与PCD的刀具角度和刀尖型式有关。
3)刀具几何型式的影响
针对PCD的脆性缺点,而且我们加工剖分式连杆,孔中间有一定的缝隙,因此刀刃的几何参数应该尽量考虑减小崩刃的可能。一般刀尖顶刃形式分为小圆弧、大圆弧、直线形、多边形折线。切削实际表明:顶刃小圆弧的挤光作用对表面粗糙度的下降是有益的。虽然此时PCD刀尖不锋利,但切削效果却比锋利时还要好些。此时粗糙度由原来的Ra0.3~0.33µm降低到Ra0.15~0.18µm,这对提高连杆与曲轴之间的表面接触率,减少摩擦是有利的。精切SAE327时,可选择PCD镗刀的前角g00°,后角a010°~15°,主偏角kr=50°~70°,刃倾角ls=0°。安装时镗刀头安装孔对镗刀杆中心可以有偏心以保证实际切削的前角更大些。
4)刀具与机床系统
PCD高速切削系统是一个复杂的综合系统,除了PCD刀具自身外,仍需要注意切削系统的其它部分。机床主轴与刀具的接口是非常关键的环节,它直接影响加工精度的稳定性。我们将连杆镗床镗刀柄与机床主轴的接口采用HSK32C。其主要优点是:采用锥面与端面过定位的结合形式,能有效地提高结合刚度;具有良好的高速性能;1:10锥度与7:24锥度相比较短,楔形效果好,故有较强的抗扭能力,且能抑制因振动产生的微量位移,这一点对系统刚性非常重要。
生产事实证明,使用HSK刀柄具有较高的重复安装精度,对于提高离机对刀与上机后的一致性和增加刀具与主轴的配合刚性,其作用是关键的。同时为提高刀具系统的刚性,在满足容屑和排屑的情况下,尽量使刀杆直径与被加工孔直径接近。
我们对连杆精镗床进行了主轴的改进,配置径向和轴向液体静压轴承,刚度高,承载能力强,阻尼特性好,切削试验表明:配置静压轴承效果是很好的,提高静压压力对加工出较高的表面质量是有利的。较终确定使用高压齿轮泵供油,压力高达4.5MPa,主轴近端径向跳动
4工艺系统中需要注意的其它问题
防止高速切削振动:对高速回转的镗刀进行动平衡。减少高速旋转时由于刀具不平衡量造成的离心力振动,对提高工件表面质量是必要的,切削实际表明:经过动平衡的PCD镗刀系统与不经平衡的刀具系统相比,表面粗糙度下降Ra9,1~0,5mm,并有效减少了表面波纹度。
在实际加工中,连杆孔表面有时出现波纹。表面波纹度是介于形状误差和粗糙度之间的一种中间状态,目前还无标准明确判定。产生的主要原因是加工系统的微振动。在高速切削中,由于系统刚性不足造成的往往是表面波纹。除刀具本身结构刚度和平衡性影响之外,其中结合面之间的接触刚度是主要原因。除了主轴HSK接口外,试验表明:使用组合可调节式镗刀比较容易出现波纹,而使用整体式镗刀出现的此类情况较少。如要避免表面波纹,应尽量避免采用模块组合式镗刀。一般组合镗刀虽然微调节方便,但由于制造精度限制及不能预紧,在高速加工时会发生由于结合面之间接触刚度不足造成的颤振,影响表面质量,严重时还会影响尺寸精度,对大批量生产非常不利。整体式刀具在这点上就有其优势,一旦调整好基本可以长时间地放心使用。
对于高速旋转的刀具,消除或减弱产生自激振动的因素是非常重要的。在实际生产中比较简单有效的方法是适当减小后角a0,在后刀面上磨出消振棱增加切削阻尼,镗孔时使刀尖低于工件轴线获得小后角。顶刃磨出小圆弧也提高了切削系统的阻尼特性。
喷射成形高硅铝合金产品开拓创新
2019-01-14 13:50:25
国内材料学科研究十余年的新型电子封装材料--喷射成形高硅铝合金,现已走出实验室,实现产业化。率先迈出这一步是位于重要镇江经济技术开发区的江苏豪然喷射成形合金有限公司。 高硅铝合金材料在国内实现量产,标志着国外长期以来对此类合金的技术封锁和出口限制已被打破。这也是该公司继国内实现喷射成形高性能铝合金产业化后的又一突破。 该公司董事长张豪博士及其技术团队拥有该合金材料制备工艺、技术的自主知识产权;投入生产的喷射成形产业化装备及其自动化控制系统,也由该技术团队自主研发制造,具有自主核心技术,填补了国内此类装备研制的空白。该公司的铝合金喷射成形产业化装备,已被江苏省经信委认定为全省首批首台套重大装备及关键部件。 喷射成形硅铝合金电子封装材料具有与芯片相匹配的热膨胀系数、高热传导率、低密度和高刚度的特性,主要应用领域为高端电子和精密光学器件等行业。该公司现已投产的装备可以生产含硅量27-70%、Φ300mm×1200mm的硅铝合金圆锭。以含硅量50%的合金材料与钢对比,减重2/3以上,导热性率提高两倍,热膨胀系数则相同。该合金材料已经某电子研究所使用,材料的膨胀系数、热导率、强度、气密性及密度等性能指标达到或超过国际同类产品水平,并验证了该材料的机加工、焊接、表面处理等工艺性能,可满足实际应用的需要。 运用喷射成形技术制备金属材料,在国外已有30年以上的历史,但长期以来此项技术及产品被封锁、控制。在中南大学获得材料学博士学位的张豪,投身于该技术的研究已有近20年,已经掌握了以喷射成形技术生产高性能铝合金、铝硅合金电子封装材料、高速工具钢三类新材料的核心技术和自主知识产权。该公司还制定了国内首部喷射成形铝合金企业标准,并承担着制定国家首部喷射成形铝合金材料行业标准的任务。
几种快速凝固高硅铝合金的成分和性能
2019-01-02 14:54:40
合金成份状态凝固工艺σb/MPaσ0.2/Mpaδ/%a/μm.(m.k)-1Al-12Si-1.1Ni热挤离心雾化33325313 Al-12Si-7.5Fe热挤气体雾化3252608.5 Al-20Si-7.5Fe热挤气体雾化3802602 Al-25Si-3.5Cu-0.5Mg热挤多级雾化376 17.4x10-6Al-20Si-5Fe-1.9Ni热挤气体雾化414 1 Al-17Si-6Fe-4.5Cu-0.5Mg热挤喷射沉积550460117.0x10-6Al-20Si-3Cu-1Mg-0.5Fe热挤+T6气体雾化535 Al-25Si-2.5Cu-1Mg-0.5Mn锻造气体雾化490 1.216.0x10-6
用粉煤灰生产硅铝合金可行性探讨
2019-01-14 13:50:25
全国燃煤发电厂每年排放的粉煤灰已超过1亿吨,储灰场占地已达数十万亩,对环境造成很大的威胁,因此,开展粉煤灰的综合利用、化害为利、变废为宝、保护环境,是我国一项长期的技术经济政策。 一、项目实施的必要性 粉煤灰的综合利用是一个技术含量高、市场潜力大、具有广阔市场远景、集环保与资源再生利用为一体的很有发展前途的新兴产业。国内目前对粉煤灰的综合利用,主要是进行制砖、回填、展垫道路、分选漂珠、生产水泥等方面的利用。通过化验分析,很多粉灰煤中含有大量的AL2O3和SiO2,假如利用粉煤灰提取铝硅合金,无疑讲是治理粉煤灰污染,改善环境的一种新途径,也给冶金行业开辟了铝硅合金的新来源,对电厂来讲,粉煤灰的利用有了新的途径并使企业的经济效益有了新的增长,对矿产资源方面,粉煤灰提取铝硅合金无疑即是新增添了很多铝、硅矿山,缓解了铝硅原料的紧张局面,从而能够更好利用废弃物替换原生矿物,真正体现了“没有无用的垃圾,只有错放的资源”这句至理名言,是“循环经济”的较好体现。 目前,我国有两种生产铝硅合金的方法:靠前种方法是用纯铝、纯硅熔炼后掺兑成硅铝合金,就是用电解法生产的金属铝和产业硅作原料,经过重新熔炼,按比例混合熔融制得。这样从矿石到铝硅合金成品要经过氧化铝厂、电解铝厂、产业硅厂、铝合金厂等多个企业多道工序才能完成,生产流程长,工艺复杂,能耗高,本钱高,在整个制造生产过程中,建厂周期长,投进资金多,对环境影响大;第二种方法是用高品位的铝土矿在矿热炉中炼成铝硅合金,由于生产所用的高品位的铝土矿稀缺而贵,导致原料紧张,本钱高;因此,上述两种方法生产的铝硅合金价格居高不下,迫使钢铁冶炼企业在炼钢时只得以硅铁来代替铝硅合金做脱氧剂,致使钢的质量有所下降,假如在冶炼时使用铝硅合金,就可以减少钢产生气泡的敏感性,从而进步钢的质量。 粉煤灰提取铝硅合金就是依据粉煤灰中含有大量的AL2O3、SiO2等元素,将粉煤灰与添加剂、还原剂、粘结剂按比例进行混合搅拌后制成高强度的球团,通过矿热炉进行冶炼还原,制得粗铝硅合金,再经精炼炉,添加精炼剂、精炼除渣、铸锭,就可制得含铝含量很高的铝硅合金。由于原料来源广阔,价格低廉,在冶炼中可直接炼成铝硅合金,因而生产本钱低,销路好,在市场上有很强的竞争力。 铝硅合金质轻而坚韧,适用于铸造外形复杂、要求高强度、高耐腐蚀性、高气密性的铝合金铸件和压铸铝合金铸件,一般用于汽车、拖拉机、船舶、飞机、火箭及内燃机车零件以及医疗器械、仪器零件、日用品、装饰用品等行业或领域,铝硅合金在高温时还原性很强,可用于冶炼高熔点金属,如:铬、锰、钼、钒等。 由于利用粉煤灰提取铝硅合金,既节约能源和保护环境,又实现增值转化;因此,建设粉煤灰提取铝硅合金项目是可行的也是必要的。