氯氧化铋的生产
2019-01-31 11:06:04
氯氧化铋是三氯化铋的水解产品,首要用于塑料工业,使塑料制品具有美丽的珍球光泽。用量一般为氯氧化铋:树脂为0.4%~0.8%,可根据种类要求适量增减。
一、工艺流程。
如图1,包含溶解、转化水解、洗滤、烘干等工序。图1 氯氧化铋出产工艺流程
二、首要技能条件。
水淬后的铋粒,用稀释一倍的硝酸溶液溶解,生成溶液。
食盐转化:将溶液参加到饱满食盐水(密度1.2克/厘米3)中,拌和均匀,若发生白色水解物,则稍加稀溶化。
水解:将相当于氯化铋溶液体积4倍的稀释水加热至95℃,参加相当于稀释水体积0.7%~0.8%的于稀释液中,在拌和下将铋液倒入,再用热水稀释至pH=2.3,弄清后,与上清液别离,用蒸馏水洗刷BiOCl至pH>5。
枯燥:BiOCl在95~100℃下恒温枯燥脱水,枯燥后经过80目。
三、首要设备。
不锈钢溶解罐一个:硬聚氯乙烯塑料焊制转化槽一个;水解槽一个:离心机一台。
四、产品质量。
产出之氯氧化铋成分为(%):BiOCl>98.5,H2O<0.5,酸不溶物低于0.1。
酸浸法处理氧化铋渣
2019-03-05 12:01:05
西南地区某广在处理氧化铋渣时,选用酸浸法,其工艺流程如图1。图1 氧化铋渣的酸浸法工艺流程图
整个流程包含硫酸二段逆流浸铜、浸铋、水解置换、海绵铋熔铸等首要工序。
一、硫酸浸铜。
氧化铋渣经球磨机破碎呈粉状,用硫酸溶液浸出,其反响为:
为了进步浸出作用,选用二段逆流浸出:即一次硫酸浸出后之渣,再进行二次硫酸浸出,二次硫酸浸出后之渣,进入下道工序,而二次硫酸浸出后之溶液,回来一次硫酸浸出,一次硫酸浸出后之溶液,用来收回铜。
技能条件及目标:
一次浸出液固比(3~3.5)∶1;一次浸出拌和时刻40~60分钟;一次浸出液终酸pH约2;一次浸出液弄清时刻10小时以上;二次浸出液固比(3~3.5)∶1;二次浸出拌和时刻2小时;二次浸出加酸量:工业60升,在80~l00分钟内加完。
铜浸出率43%:硫酸耗费2530千克/吨精铋。
二、浸铋。
硫酸浸出后的浸出渣,含有铋、铅与未彻底浸出的铜和铁以及银、碲、砷.锑等。浸出时,发作如下反响:
浸出后的浸出渣,再用稀溶液洗刷后,送往下道工序,用硫酸洗铜与收回银,洗铜液与硫酸浸出之硫酸铜溶液一道,加石灰乳碱性沉铜,产出Cu(OH)2渣,从中收回铜。而稀洗刷液与浸出液一道送去提铋。
技能条件及目标:
提出液固比(3~3.5)∶1;加酸量每批加工业400~430升;拌和时刻2小时;弄清时刻10小时以上;稀洗渣溶液酸度HCl 15~20克/升;洗渣时液固比2∶1;洗渣拌和时刻30分钟;洗渣弄清时刻10小时以上。
铋浸出率92%:耗费8380千克/吨精铋。
三、水解与置换。
将浸出液进行水解,使铋水解沉积而与部分杂质别离,其反响为:水解程序是将自来水注入三氯化铋谘液中,能够进步产出的氯氧化铋的档次(含铋70%以上),为了削减液量而用稀碱液水解,或将三氯化铋溶液参加自来水中,即便终究酸度相同,都会使氯氧化铋含铋档次下降为65%左右,而且沉积物的沉降速度和过滤速度都明显下降。
图2表明BiOCl溶解率、水解水量与pH值的联系。
因为BiOCl中还含有Cu、Fe、CaSO4等杂质,需用工业重溶,而且鼓风拌和,然后别离出不溶性的CaSO4与PbSO4。为了削减铋的丢失,残渣用pH≤1的溶液洗刷,以进步铋的收回率。图2 BiOCl溶解率。水解水量与pH联系
用重溶后的三氯化铋溶液,送往置换槽,用铁板置换海绵铋。因为天然置换速度太慢,为了加快速度,选用直流电电积法:置换后液回来浸出,而置换出的海绵铋放入熔融的苛性钠中熔化。
技能条件及目标:
水解稀释比为溶液∶水=1∶10;水解后弄清6小时;置换后液含铋低于1克/升。
水解后液排放标准为加石灰中和至pH为5~6。
四、酸浸法设备。
破碎用球磨机一台;浸出并带机械拌和的2米3浸出槽四个,设备的原料为硬塑料;过滤用硬塑料制的0.5米3真空吸滤槽5个;置换用3600×900×1100毫米水泥烙沥青槽4个,阴、阳极均为950×800×10毫米钢板;水解槽共6个,巨细与原料同置换槽。
五、海绵铋熔铸。
置换出的海绵铋在铸钢锅内加固体碱熔融,然后进行精粹。
技能条件及目标:
加料温度350~400℃;熔化温度450~550℃。固体碱耗费200千克/吨海绵铋。
氧化铋生产工艺现状
2019-02-25 13:30:49
湿法的首要工艺流程:
1、精粹铋→熔化→水淬→硝酸溶解 溶液浓缩结晶→结晶煅烧→氧化铋
2、精粹铋→熔化→水淬→硝酸溶解 溶液加碱中和→氧化铋过滤洗刷→枯燥→氧化铋制品
火法的首要工艺流程:
精粹铋—→熔化—→雾化焚烧—→产品搜集—→产品分级。
目前国内的氧化铋出产厂商大都选用湿法硝酸系统出产氧化铋,因为出产过程中因硝酸介质的引进导致发生很多NXOY污染环境,产品中也不可防止残留NXOY;不论选用煅烧或枯燥,均难防止氧化铋粉末的聚会,影响产品粒度,粒度均在5μm~7μm以上,且粒度散布不均匀,对产品的使用也有较大的影响。国内选用火法出产氧化比铋产品粒度在3μm~5μm。日本和德国则多以熔体雾化–焚烧法出产氧化铋,产品粒度在1μm~2μm。中国是世界上氧化铋产值最大的国家之一。首要用硝酸法出产工艺,产品难以彻底满意该部分高端商场的需求
盐浸法处理氧化铋渣
2019-03-05 12:01:05
处理氧化铋渣,常选用硫酸加食盐浸出,其工艺流程如图1所示。图1 氧化铋渣盐浸法工艺流程图
从图1可见,氧化铋渣的盐浸法(混酸浸出)包含混酸二次浸出、中和水解等工序,产出之BiOCl,可经火法还原为粗铋;也可用重溶、铁屑置换,产出海绵铋,碱熔后铸成粗铋。
一、浸出
硫酸加食盐混酸浸出本质上是一种氯盐浸出,即用含有NaCl的硫酸溶液浸出氧化铋渣,使铋呈氯化物溶出。NaCl参加后有两方面效果:一是作为添加剂,带入和添加溶液中氯离子浓度,进步被提取金属在溶液中的溶解度;一是作为氧化剂,参加反响将被提取金属溶解。
氧化铋渣中铋以Bi2O3状况存在,在浸出中按下式反响:
这个反响本质是借助于BiOCl从中转化而完结的。所以上反响分两步进行:
氧化铋在混酸中的溶解曲线如图2所示。图2 Bi2O3在H2SO4-NaCl溶液中溶解曲线
从图2可见,当H2SO4为1N,NaCl浓度大于100克/升吋,铋的溶解兴旺20克/升。
依据物相分析得知,氧化铋渣中的铅以PbO状况存在,浸出中以PbCl2形状溶入溶液中,跟着溶液中NaCl浓度的添加,PbCl2在溶液中的溶解度增大。表1展示出这种联系。
PbO溶于混酸的反响如下:
表1 PbCl2在食盐溶液中的溶解度当溶液中有很多NaCl存在时:溶液中一起还存在很多的硫酸根,所以氧化铅能够生成硫酸铅:尽管PbSO4的溶度积比氯化铅的溶度积更小,可是生成的硫酸铅又进一步参加反响:所以PbCl2是铅浸出的终究产品。
氧化铋渣中的铜以CuO与Cu2O状况存在,浸出时,一部分生成硫酸铜,一部分生成:
当向溶液鼓入空气时,因为空气的氧化效果,可加快Cu2O的
溶解,进步铜的浸出率:氧化铋渣中的银以金属银状况存在,浸出时一部分构成氯化银。
经过浸出,铋、铜进入溶液,便于别离收回。铅与银虽部分被浸出,但当浸出结尾因为浸出液酸度下降,液温下降时,氯化铅与氯化银又从头结晶沉积,经过处理结晶、浸出渣而收回。
技能条件与目标:
浸出液组成:H2SO4 250升、NaCl 300千克、氧化铋渣500千克;液固比(4~5)∶1;浸出时刻2小时;浸出温度95℃。
铋浸出率高于95%:铜浸出率高于90%;浸出渣率40%左右;银入渣率高于90%;硫酸耗费为1250升/吨铋;食盐耗费1500千克/吨铋。
浸出设备:1500升带拌和机的珐琅反响釜四个,球磨机一台。
二、中和与水解
选用二段逆流浸出,从产出的二次浸出渣中收回银与铅;而将一次浸出液弄清一昼夜后,抽取上清液中和、水解,别离铜、铋,产出BiOCl,再从中收回铋;后液用铁屑置换,产出海绵铜,从中收回铜。
为了避免一次浸出液中分出硫酸铜结晶,有必要坚持浸出液含Cu2+低于60克∕升,为确保不发生铋的再沉积现象,浸出液的pH值应始终坚持低于1。
当浸出液含有高浓度的铜和铋时,不能用铁屑置换,不然会得到铜与铋的混合物。所以选用加碱和水稀释,以进步溶液的pH值,使铋呈BiOCl沉积别离。
选用加Na2CO3或NaOH以升高溶液的pH值,当pH值从0.6升至1.8时,溶液中铋离子浓度明显下降,pH值与溶液含铋离子浓度联系如表2。
表2 浸出液终究pH值对残Bi3+的影响当pH 1.8时,溶液含铋小于50毫克/升,尽管铋含量很低,但对下工序从溶液中置换铜影响很大。为了确保海绵铜含铋低于0.04%,当溶液中含铜为25克/升时,有必要使含铋量小于10毫克/升,所以有必要将浸出液终究pH值进步2.3以上。
水解最好分两步进行:第一步用碱液将pH值调至1.5;第二步将溶液体积用水稀释两倍,使pH值上升至2.3。中和与水解次第不能倒置,避免BiOCl被污染。水解反响为:氯氧化铋被污染主要是因为部分规模pH值偏高引起氢氧化铁沉积。若终究用碱调pH值,杂质铁含量有时达2%;而终究选用水稀释时,即便进步pH值至3,也无铁离子水解沉积。水解能使溶液中99.6%以上的铋沉积,产出易于弄清与过滤的颗粒较粗的BiOCl。
技能条件与目标:
中和:用30% NaOH溶液或40% Na2CO3溶液中和一次浸出液至pH 1.5。
稀释:用两倍体积水稀释,使溶液pH值由1.5进步至2.3。
常温操作,水解后溶液弄清一昼夜。
碱耗由一次浸出液终酸断定。铋水解收回率高于98%;BiOCl含铋量大于70%。
水解设备:质料为钢槽衬腔。其间碱液槽容量2米3,尺度φ1200、H2000毫米;水解槽容积10米2,尺度φ2000、H3500毫米。
三、置换
水解沉铋后液参加铁屑置换铜:技能条件及目标:
置换温度95℃,加温拌和至溶液通明不显蓝色为结尾。
铁屑耗量为理论量1.5~2倍;置换铜收回率高于95%。
置换设备:因为置换周期短,选用带拌和的1500升珐琅反响釜两个,蒸汽夹套加温,每批结尾后中止拌和,弄清别离,排放上清液,再注入沉铋后液,开动拌和,先使用海绵铜中搀杂的铁屑置换,然后参加新铁屑,直至沉铋后液分批置换结束,再放出铜渣沥干,作为收回铜的质料。
氧化镍薄膜
2017-06-06 17:49:58
用电子束反应蒸发方法制备了氧化镍薄膜,分别用三电机和二电极方法测量了薄膜在KOH电解液中的循环伏安特性和循环变色寿命,经过170h约17000次电致变色循环试验,薄膜仍保持相当好的变色性能。X-射线衍射(XRD)分析发现,原始态薄膜含有NiO多晶颗粒,经变色循环寿命试验后,薄膜仍保持其原先的结构。红外(IR)反射测量发现,薄膜内不含有结晶水式结构水。X-射线光电子能谱(XPS)分析表明,薄膜中的主要组分在原始态时为NiO,经循环寿命试验后,在致色时为NiOOH,消色态时为Ni(OH)<,2>。根据测试结果,讨论了氧化镍薄膜的电致变色机理。一种纳米金颗粒分散氧化镍复合光学薄膜制备方法,属于纳米金属颗粒与无机非金属材料的复合领域。本发明采用溶胶-凝胶法制备Au↓[x]/Ni↓[(1-x)]O复合光学薄膜,其中,x表示Au的质量百分比,0<x≤0.9。原料为氯金酸与硝酸镍,溶剂为乙二醇独甲醚,硝酸镍溶液的浓度为0.1~1mol/L。本发明的优点在于:本发明使用溶胶-凝胶法制备前驱体溶液,薄膜化学计量成分容易控制;用匀胶机制备薄膜。工艺简单,价格低廉,反应温度200℃~700℃,比传统烧结方法低,制备周期短,节省能源;制备的纳米金颗粒分散氧化镍复合光学薄膜具有优良的非线性光学特性,在特定的波长处可观察到吸收峰,在光开关,光计算机,光波分离。一种纳米金颗粒分散氧化镍复合光学薄膜,其特征在于,薄膜的化学式为Au↓[x]/Ni↓[(1-x)]O,其中,x表示Au的质量百分比,0<x≤0.9。在研究薄膜所呈现出的不同电致变色性能的同时,分析氧化镍薄膜电致变色性能变化的规律和微观机理。
氧化铋矿物的分离和自然铋与辉铋矿的分离
2019-02-27 11:14:28
铋在地壳中白勺均匀含量为2×10-5%,独自白勺铋矿床很少见到、铋矿藏一般与pb、cu、w、sn、ni、co等等元素白勺硫化物其生。具有工业价值白勺铋矿床大都为热液矿床,其间最重要为高温文辉铋矿型和中温热液多金属铋型。高温热液型中铋以天然铋和辉铋矿(bi2s3)状况存在于w、sn及as白勺矿石中,与之共生等等。铋作为上述矿石白勺副产物。中温热液型中铋一般最重要以其生等等。铋作为上述矿石白勺副产物。中温热液型中铋一般最重要以辉铋矿为主,此外还有天然铋及铋白勺硫代酸盐类,与cu和ni、co以及as白勺硫化物共生,铋作为铜矿石及其他矿石白勺副产物。在矿床白勺氧化带,原生铋矿藏可风化构成铋华(bi2o3)和碳酸铋矿藏[如泡铋矿(bi2o3.co2.h2o)、基性泡铋矿(2bi2o3.co2.h2o)、含水泡铋矿(bi2o3.co2.nh2o)、球泡铋矿(bi2o3.h2o)]。现在已发现白勺含铋矿藏已有50余种,但只要上述数种矿藏具有工业价值。铋矿石化学物相分析[1,2],一般只测定氧化铋矿藏、辉铋矿和天然铋。下面介绍此三种矿藏白勺别离办法。 一、氧化铋矿藏白勺别离氧化铋矿藏系指铋华和铋碳酸盐矿藏。10%hcl可用于浸取氧化铋,天然铋和辉铋矿不溶解。但浸取过程中如有fe3+存在,则天然铋和辉铋矿白勺浸取率添加,为此,于hcl中参加sncl2。也有人以为参加抗坏血酸效果更好。羟胺也起相同白勺效果。hcl浓度和浸沉取温度都对浸取和别离效果有显着影响,故应严厉把握操作条件。文献中还引荐了其他一些别离氧化铋白勺办法,也各有特点。如用c(h2so4)=0.25mol/l-50g/l溶液,在氮气或流中浸取1h;用5%hcl-30g乙酸溶液,于80℃浸取10min。二、天然铋与辉铋矿白勺别离别离氧化铋之后,可运用下述任一办法使天然铋与辉铋矿别离:(1)天然铋之后,可运用下述任一办法使天然铋与辉铋矿别离:(1)天然铋能从agno3溶液中置换出金属银,而自身进入溶液中。了避免bi3+水解,向agno3溶液中参加一定量酸一般用20%-20g/lagno3溶液或3-6%hno3-17g/lagno3溶液,作为天然铋白勺溶剂,在规则条件下,天然铋浸取率为99%左右,辉铋矿仅溶解1.5%。本法适用于天然铋含量高白勺试亲。(2)在加热白勺情况下,辉铋矿可溶于浓hcl,天然铋不溶。浸取时试亲中白勺氧化铁与hcl效果,所生成白勺fecl3对天然铋有氧化效果,故应参加还原剂(如羟胺)以消除fe3+白勺影响。本法更适合于以辉铋矿为主白勺试样
类金刚石薄膜和薄膜镀制技术
2019-02-18 10:47:01
内容简介:类金刚石薄膜作为新式的薄膜材料,具有优异的红外光学、力学、电学、声学、热学等功能,具有宽广的运用规模。跟着航空航天、红外技能;激光、光纤通信等高科技的开展,对红外光学材料提出了更高的要求。而现在运用的锗、硅、硫化锌、等光学材料,现已不能满意要求,现在国际上非常重视类金刚石薄膜技能。类金刚石薄膜作为新一代的光学材料,它具有一系列优异功能:红外区通明、硬度高、耐磨擦、化学功能安稳、耐热冲击、热膨胀系数小等,能满意日益开展的军用及民用光学仪器的需求。用类金刚石薄膜作窗口维护膜及红外光学系统的红外增透膜及维护膜,有着非常广泛的运用远景。 选用脉冲真空电弧离子镀技能来镀制类金刚石薄膜,具有膜层功能安稳、3.4μm处无吸收峰、办法简略等长处。这一新技能我院具有自主的知识产权。现在咱们已在硅、锗基片上成功地镀制了类金刚石红外增透膜、维护膜,还为国内有关厂商镀制了刀具涂层,经测定在3~5μm和8~12弘m区域均匀透过率超越95%,膜层附着力好,耐磨、耐高低温、耐化学腐蚀。咱们现可镀制类金刚膜,氮化钛、碳化钛、钼、钨、钽等膜,这些膜在红外光学、刀具、磁头维护、芯片维护、表面改性、光滑、装修等范畴有着广泛的运用。
多层薄膜材料概述
2019-01-03 09:37:01
多层薄膜材料,就是在一层厚度只有纳米级的材料上,再铺上一层或多层性质不同的其他薄层材料,最后形成多层固态涂层。由于各层材料的电、磁及化学性质各不相同,多层薄膜材料会拥有一些奇异的特性。目前,这种制造工艺简单的新型材料正受到各国关注,已从实验室研究进入商业化阶段,可以广泛应用于防腐涂层、燃料电池及生物医学移植等领域。
《科学新闻》报道说,从事多层薄膜材料研究达10年之久的麻省理工学院鲁伯诺称,多层薄膜材料的研究开发已经到了开始收获的阶段。该材料的处理工艺简单,应用前景十分广泛。
1991年,法国斯特拉斯堡路易斯博斯卡大学的Decher首先提出由带正电的聚合物和带负电的聚合物组成2层薄膜材料的设想,由于静电的作用,在一层材料上添加另外一层材料非常容易。此后,多层薄膜材料的研究工作进展很快。通常,研究人员将带负电的天然衬材如玻璃片等,浸入含有大分子量的带正电物质的溶液中,然后冲洗、干燥,再采用含有带负电物质的溶液,不断重复上述过程,每一次产生的薄膜材料厚度仅有几纳米或更薄。由于多层薄膜材料的制造可采用重复性工艺,人们可利用机器人来完成,因此这种自动化工艺很容易实现商业化。多层薄膜材料已成为新材料领域中的一支新军。
目前,研究人员已经或即将开发的多层薄膜材料主要有以下几种:
1 制造具有珍珠母强度的材料
制造具有珍珠母强度的材料。俄克拉何马州立大学化学家柯多夫,正在仿制一种具有珍珠母强度的材料。他首先在玻璃片上铺上一层带负电的粘土材料,然后再铺上一层带正电的聚合物薄膜,新产生的双层薄膜的强度可以与珍珠母相媲美。目前,柯多夫已建立了Strala材料公司,并打算将这种材料商业化,用来制造防弹衣、航空电子设备及人造骨。
2 新型防腐蚀薄膜材料
新型防腐蚀材料。佛罗里达州立大学的施利诺夫,正在利用2种聚合电解质(PDDA和PSS)制造防腐蚀涂层。他希望这种涂层可用于保护水管以及其他接触水的金属。此外,他正在开发另外一种薄膜,可望用于制药和化学工业中的分子筛选。施利诺夫还将对有相同化学结构、但互为镜像的两种药物分子进行分离。在今年6月出版的《美国化学学会期刊》上,他宣布已经研制成一种薄膜,它可让一些分子以比其镜像分子更快的速度扩散。他建立并自任总裁的NanoStrata公司所开发的“机器人多层薄膜施加系统”已销往世界各地。
3 耐高温电池薄膜材料
可使燃料电池在高温条件下工作的多层薄膜材料。宾夕法尼亚州立大学的马鲁克认为,多层薄膜材料的特性使其能够在诸如发光二极管、太阳能电池以及传感器等高技术产品中发挥重要作用。目前,马鲁克正计划制造用于燃料电池上的超薄传导离子的多层薄膜,这种材料可在高温条件下工作,而燃料电池在低温条件下工作需要昂贵的铂催化剂。新薄膜由大约10层带正电的锆铝和带负电的钙钛矿石薄膜组成。他希望这种新的薄膜可以帮助燃料电池制造厂采用成本低廉的催化剂。马鲁克还在探索由多薄层钙钛矿石形成的铁电体材料。较厚的铁电体目前用于传感器和调速控制器中,但研究人员希望降低这种材料的厚度,以减少器件的体积,并改进其性能。
美国哈拉奥维大学也在采用多层纳米半导体颗粒结构,研制光电转换效率更高的新型太阳能电池。
多晶硅薄膜
2017-06-06 17:50:11
多晶硅薄膜是当前在能源科学和信息技术领域中广泛使用的功能材料多晶硅薄膜太阳能电池特点:即将晶体硅薄膜生长在低成本的衬底材料上,用相对薄的晶体硅层作为太阳电他的激活层,不仅保持了晶体硅太阳电他的高性能和稳定性,而且使硅材料的用量大幅度下降,明显地降低了电池成本。多晶硅薄膜电池由于所使用的硅远较单晶硅少,又无效率衰退问题,并且有可能在廉价衬底材料上制备,其成本远低于单晶硅电池,而效率高于非晶硅薄膜电池,因此,多晶硅薄膜电池如能有效突破
产业
化瓶颈,将会在太阳能电池
市场
上占据主导地位。有如下几个特点:1) 材料成本低,工艺较复杂且尚未成熟2) 光电转换效率很高3) 电池稳定性较高4)尚未突破
产业
化瓶颈多晶硅薄膜太阳能电池技术原理1)利用晶体硅薄膜制备太阳电池的基本要求为:(a)晶体硅薄膜厚度为5-150μm;(b)增加光子吸收;(c)晶体硅薄膜的宽度至少是厚度的一倍;(d)少数载流子扩散长度至少是厚度的一倍;(e)衬底必须具有机械支撑能力;(f)良好的背电极;(g)背表面进行钝化;(h)良好的晶粒间界。2)多晶硅薄膜的现有生成方法a)半导体液相外延生长法(LPE法)LPE法生长技术已广泛用于生长高质量的外延层和化合物半导体异质结构,如GaAs、AIGaAs、Si、Ge、siGe等。LPE可以在平面和非平面衬底上生长,能获得结构十分完美的材料。用LPE技术生长晶体硅薄膜来制备高效薄膜太阳电池,近年来引起了广泛兴趣。 LPE生长可以进行掺杂,形成n-型和p-型层,LPE生长设备为通用外延生长设备,生长温度为300°C-900°C,生长速率为0.2μm-2μm/min,厚度为0.5μm-100μm。外延层的形貌决定于结晶条件,并可直接获得具有绒面织构表面的外延层。 b)区熔再结晶法(ZMR法)在硅(或其它廉价衬底材料上)形成SiO,层,用Lp-CVD法在其上沉积硅层(3μm-5μm,晶粒尺寸为0.01-0.μm),将该层进行区熔结晶(ZMR)形成多晶硅层。 控制ZMR条件,可使再结晶硅膜中的腐蚀坑密度由1×I07cm-2下降到1-2×106cm-2,同时(100)晶相面积迅速增加到90%以上。为了满足光伏电池对层厚的要求,在ZMR层上用CVD法生长厚度为50μm-60μm的硅层作为激活层,用扫描加热使其晶粒增大至几毫米,从而形成绝缘层硅结构(SOI),激活层为p 型,电阻率为1Ω·cm-2Ω·cm。为获得高质量的激活层,在进行Lp-CVD前,对ZMR层表面进行HCI腐蚀处理。为制备多晶硅薄膜太阳龟池,在激活层表面进行腐蚀形成绒面织构,并在其上进行n-型杂质扩散形成p-n结,然后进行表面钝化处理和沉积减反射层,并制备上电极,进行背面腐蚀和氢化处理,制作背电极,即制成多晶硅薄膜太阳能电池。 上述结构不但有效地降低串联电阻,还能增加背反射。在10cm×10cm面积上获得转换效率为14. 22%的多晶硅薄膜太阳电池。c)等离子喷涂法(PSM) 采用DC一RF混合等离子系统。以纯度为99.9999%,粒度为50μm一150μm的p-型晶体硅粉作为原材料,用Ar气作为携带气体,由DC-RF等离子体进行喷涂。原料贮存盒和携带气体管道涂覆Si-C-N-O化合物,防止
金属
杂质污染硅粉在高温等离子体中加热熔化。熔化的粒子沉积在衬底上,衬底由加热器加热,沉积前,用红外热偶测试衬底温度,使之保持在1200℃,沉积室由不锈钢制成,用无油泵抽真空,其真空度为1.33×10-2pa。等离子体由Ar和少量H构成,沉积时压强为8×10-8pa。沉积的多晶硅膜厚度为200μm-1000μm。多晶硅晶粒尺寸为20μm-50μm,沉积速率大于10μm/s。用等离子体喷涂沉积多晶硅薄膜太阳电池,全部采用低温等离子CVD工艺。用碱或酸溶液腐蚀沉积的多晶硅层,在其上于200℃用等离子CVD形成厚度约200×10-8cm的微晶硅作为发射层,并制备ITO减反射层和银浆电极构成太阳电池。面积为lcm2,在AM1.5、100mW/cm2条件下,电他转换效率为了η=4.3%。d)叠层法 在较低的温度300℃下,用叠层技术,在经预先氟化处理的玻璃衬底上沉积多晶硅薄膜,该方法类似于沉积a-Si:H薄膜。在低温下用等离子增强化学气相沉积法(PELVD)沉积大面积多晶硅薄膜。 一般,p。型掺杂多晶硅薄膜用叠层技术沉积,其厚度为0.28mm~5.78mm。典型的沉积条件为:SiF4流量为60SCCm,氢流量为15SCCm,沉积温度为300℃,微波功率为200W,压强为53.3Pa。进行卜型掺杂沉积时,在氢气中混合10ppmPH3,流量为18SCCm。每次沉积持续和原子氢处理时间为10s。由于沉积时,掺杂用的PH3和源SiF4加入氢等离子体区域,这样可以较好地控制膜中的P和Si的比例。在100K-400K温度范围内,用霍尔效应和电导测量确定其载流子输运特性。实验表明,材料结构是膜厚的函数,霍尔迁移率随膜厚度增加而增加,样品的最高迁移率区是在薄膜表面附近。载流子电导由晶粒问界势垒决定。e)化学气相沉积法(CVD)用化学气相沉积法(CVD),在铝陶瓷衬底上沉积3μm-5μm的硅薄膜。为了获得高质量的硅薄膜,铝陶瓷衬底上预先沉积Si3N4/SiOx双层膜。在硅薄膜沉积时,引入硼掺杂。用CW-Ar激光束溶化沉积的硅膜,在氮气氛中,400℃-500℃下再结晶。制备薄膜太阳电池时,用常规方法进行P扩散和沉积ITO膜,用氢等离子处理来钝化晶体缺陷。电池也可采用MgF2(110×10-8cm)/TiO2(650×l0-8cm)双层减反射膜,MgF2层用电子束蒸发方法沉积,TiO2层用常压CVD沉积。该方法制备的太阳电池厚度为4.2μm,短路电流为25.5mA/cm2,开路电压为0.48V,FF为0.53,η=6.52%。f)固相结晶法(SPC)开始材料a-Si用SiH,或Si2H,辉光放电沉积在平面或绒面衬底上,沉积时加A PH3,形成p。掺杂层,其作用起增强晶核和形成大晶核的作用。p-掺杂层典型的厚度为170nm,在其上沉积不掺杂的a-Si层。通过改变沉积条件,如压力,RF功率等来改变不掺杂的a-Si层的结构。沉积后,在真空中600℃下进行退火,使a-Si层进行固相结晶,形成多晶硅。用Raman光谱研究未掺杂a-Si结构和多晶硅膜关系,经Secco腐蚀显露出晶界,用扫描电镜测量晶粒尺寸和密度用上述SPC法制备的多晶硅薄膜电池,其结构为衬底采用钨,SPC后n型多晶硅层厚度为~10μm,在n型多晶硅上沉积卜型a-Si和p型a-Si,其厚度为~10μm,在p型a-Si上沉积~70nm的ITO膜,并沉积
金属
电极。制作的多晶硅太阳电池,面积为1cm2,转换效率为6.3%,当波长为900nin时,电他的收集系数为51%,电他少数载流子扩散长度为11μm,最高短路电流为28.4mA/cm2。p型掺杂层的P杂大于1020cm-3。 3)根据目前的文献多晶硅薄膜适用的衬底材料(类似于非晶硅薄膜电池的导电玻璃)如下a)单晶硅 b)多晶硅 c)石墨包SiC d)SiSiC e)玻璃碳 f)SiO2膜多晶硅薄膜太阳能电池近期技术发展情况1)根据公开信息,无锡尚德自2001年起已在研发多晶硅薄膜生产技术,2005年,尚德在国家科技部和江苏省、无锡市三级的支持下,加快第二代多晶硅薄膜太阳电池大规模
产业
化研究,但目前尚未披露实质性进展;2)德国夫朗霍费太阳能研究所采用RTCVD法在SSP衬底上制备的太阳能电池转换效率可达8%以上;3)1998年北京市太阳能研究所赵玉文等报道了以SiH2Cl2为原料气体,采用快速热化学气相沉积(RTCVD)工艺在石英反应器中沉积多晶硅薄膜。气源为H2和SiH2Cl2的混合物,石英管内配有石墨样品托架,采用程控光源将石墨样品托架加热到1200℃。试验所用衬底为重掺杂磷非活性单晶硅片或非硅质底材。在1030℃下薄膜生长速率为10nm/s,研究了薄膜生长特性,薄膜的微结构,并研制了多晶硅薄
我国在氧化石墨烯薄膜淡化海水领域获突破
2019-01-04 17:20:20
继石墨烯之父、2010年诺贝尔物理学奖得主安德烈·海姆(AndreGeim)团队探索控制氧化石墨烯薄膜的孔径大小淡化海水后,日前中国科学家在该领域也获得新突破。 海水淡化示意图
10月9日,国际学术期刊《Nature》在线刊登了题目为“通过阳离子控制氧化石墨烯薄膜层间距实现离子筛分”(“Ion sieving ingraphene oxide membranes via cationic control of interlayerspacing”)的研究论文。该研究提出并实现了通过水合离子精确控制石墨烯膜的层间距,展示出优异的离子筛分和海水淡化性能。该研究来自中国科学院上海应用物理研究所研究院方海平、李景烨,以及上海大学的吴明红团队、南京工业大学金万勤团队等。
石墨烯因具有优良的光、电、力学等性能,被称为“新材料之王”、“超级材料”等。2004年,海姆和康斯坦丁·诺沃肖洛夫(KonstantinNovoselov)成功地从石墨中分离出石墨烯,证实石墨烯可单独存在。两人也因此共同获得2010年诺贝尔物理学奖。
氧化石墨烯是石墨烯的衍生物,其能够在实验室通过简单的氧化生产出来。考虑到氧化石墨烯的灵活性和成本,氧化石墨烯比单层石墨烯更具有潜在优势。
据了解,精确控制(氧化)石墨烯膜的层间距在环境、能源材料等领域具有重要意义,尤其在水处理、离子/分子分离以及电池/电容等应用领域中起到关键作用。对于(氧化)石墨烯纳米片,要实现其层间距固定并精确到1/10纳米这么小的尺度,其困难可想而知,更具挑战的是,(氧化)石墨烯膜在水溶液中还会发生溶胀导致分离性能严重衰减。一直以来,研究者们利用纳米技术操控、膜间修饰小分子等技术做了诸多努力但仍难以如愿。
海姆在“第四届中国国际石墨烯创新大会”上曾称,氧化石墨烯氧化物分层取得进展后,现在可得到100纳米的厚度,形成氧化石墨烯膜。该研究成果已于今年4月发表在国际学术杂志《NatureNanotechnology》上。彼时的实验证实,用他们的方法能够使氧化石墨烯薄膜对氯化钠的离子的过滤率高达97%,这意味着该膜系统能够很好地进行过滤常见的盐离子。
据上海大学网站消息,中国科学家提出了溶液中离子本身可以有效控制(氧化)石墨烯膜的层间距,并进行了相应的理论模拟计算加以验证,同时利用上海光源的X射线小角散射(BL16B1)、精细吸收谱(BL14W1)以及紫外等表征手段证明了离子与(氧化)石墨烯片层内芳香环结构之间存在水合离子-π相互作用。这样的作用像“桥墩”一样支撑石墨烯片层,精确控制了(氧化)石墨烯膜的层间距,而不同大小的水合离子相当于不同大小的“桥墩”,进而对应于不同的层间距。
通过实验成功实现并观测到(氧化)石墨烯膜与不同的离子溶液作用后具有特定的层间距,这样的间距可以小到一纳米左右,而不同离子对应的间距差异小于1/10纳米;当(氧化)石墨烯膜与水合直径小的离子溶液结合后,具有更大水合直径的离子就难以进入石墨烯膜。因此,通过离子选择可以实现对(氧化)石墨烯膜的层间距达1/10纳米的精确控制。此外,通过系列水合离子控制的多(氧化)石墨烯复合膜,从实验上实现了不同离子间的精确筛分。
该研究不仅为石墨烯膜的设计制备提供了理论与技术指导,也为其他二维材料在分离膜领域的研究开辟了新思路。
海姆曾表示,“把氧化石墨烯的薄膜应用到海水淡化当中,我认为这是一个可以实现商业化的例子。在未来海水淡化中,由于使用了氧化石墨烯,我认为它的成本将会越来越低,所以这将会是一个非常好的商业化的例子。”不过,如何在工业上大规模地、廉价地生产稳定的氧化石墨烯薄膜系统,而且还能有效抵抗有机物、盐、和生物材料的腐蚀等,可能还面临一定的挑战。
铜铟镓硒薄膜
2017-06-06 17:50:12
铜铟镓硒薄膜主要用于太阳能电池的生产.铜铟镓硒薄膜太阳能电池板的制造 用交替溅射的方法制备铜铟镓硒薄膜太阳能电池预置层。通过可变占空比的电源控制器实现对Cu/Ga合金靶以及In靶溅射时间的控制,进而实现对最后元素配比的控制。实验中发现,在一个溅射周期中,Cu/Ga合金靶溅射时间对最后成分影响最大,其次是In靶溅射时间,非溅射时间的长短对成分也有影响。交替溅射制备的铜铟镓硒预置层经过XRD检测,合金相主要为Cu11In9。铜铟镓硒薄膜太阳能电池板的应用 铜铟镓硒薄膜太阳电池具有生产成本低、污染小、不衰退、弱光性能好等特点,光电转换效率居各种薄膜太阳能电池之首,接近晶体硅太阳电池,而成本则是晶体硅电池的三分之一,被国际上称为“下一时代非常有前途的新型薄膜太阳电池”。此外,该电池具有柔和、均匀的黑色外观,是对外观有较高要求场所的理想选择,如大型建筑物的玻璃幕墙等,在现代化高层建筑等领域有很大
市场
。 铜铟镓硒电站的建设已经达到兆瓦级水平,据瑞士的SolarMax光伏并网逆变器公司提供的资料,2008年9月在西班牙建成了的3.24兆瓦铜铟镓硒电站,并成功运行。这必将加快CIGS的商业应用。当前全球大环境景气不佳,传统硅晶太阳能电池厂正面临售价跌破成本压力,但铜铟镓硒薄膜太阳能电池具成本优势,逐步崭露头角。全球经济衰退意味着投资风险的加大,而中外风投却在这时不惧风险,集体逆市投资太阳能薄膜电池。薄膜电池已成为国内光伏领域新的投资热点。其中CIGS转换效率足以媲美传统太阳能电池,加上稳定性和转换效率都已相当优异,被视为是相当具有潜力的薄膜太阳能电池种类。未来几年,铜铟镓硒薄膜太阳能电池的销售将会加速增长,到2015年,CIGS将占薄膜太阳能电池
市场
的43.3%。想要了解更多关于铜铟镓硒薄膜的资讯,请继续浏览上海
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镀金属薄膜替代铝箔的优势
2019-02-28 09:01:36
长久以来,人们都以为铝箔是要求低湿蒸汽和氧气透过率的层压包装薄膜结构的抱负阻隔层。事实上,平板铝箔湿蒸汽透过率(MVTR)和氧气透过率(OTR)都挨近零。由于有这些特性,所以传统上一向用于纸/聚乙烯/金属薄片/聚乙烯(PPFP)结构,一起在外层的纸上能够经过印刷和涂布以前进其外形漂亮度。
食物中常见的以PPFP结构包装的有配料粉末、调料、汤、大米、烤面包片、填塞料、干奶酪和养分/能量饮料以及糖块。这些食物要求包装不只要确保它们不被降解,并且要有很好的耐刺穿性,由于许多食物有尖利的棱角。在竞赛剧烈的商场,节约本钱也是要考虑的一个重要方面。
铝箔以外的挑选
现在,镀金属薄膜技能的发展为加工商和较终用户供给了除金属薄片外的另一种挑选。镀金属处理的聚(MOPP)薄膜现在答应加工商和较终用户开发“无金属薄片”包装,这种包装与铝箔结构比较具有阻隔性更强、漂亮、耐穿刺性和经济实惠等方面的优势。Toray Plastics美国公司新的镀金属OPP产品是一种名为PCF—2的超薄45—gauge膜,此膜由专有技能制造,可能是包装行业界现在可运用的较薄的MOPP薄膜。
薄膜的一个显着长处是每磅薄膜可制造的面积更大。厚度为45—gauge时,与普通运用的0.000285英寸的金属薄片仅有的36,000平方英寸/磅,以及盛行的0.00025英寸的金属薄片具有的41,100平方英寸/磅比较,超薄MOPP膜每磅可制造68,200平方英寸/磅。虽然细薄膜每磅的产值更高——超越较薄铝金属薄片的65%,但它们的湿蒸汽透过率(MVTR)和透氧率(OTR)十分低。在华氏100度和90%相对湿度(RH)下,典型的MVTR仅为0.0l克/100平方英寸/天,而在华氏73度和0%RH下,OTR为1.5毫升/100平方英寸/天。
粘合
加工商面临的一个遍及问题是重复处理后的传统PPFP结构的脱层,在零售环境下食物包装经常呈现这样的状况。不过,现在能够加以运用的新MOPP膜可协助战胜这种问题。与惯例电晕处理的PP比较,它能够供给非金属层压和挤出层压或涂层之间更好的金属粘附力和更强的粘合强度。新MOPP膜的金属粘合强度超越400g/in,一般状况下的脱层现象成为不可能。
新的镀金属薄膜不只供给丁比传统PPFP结构更好的金属粘附力,并且粘附力比挤出层压和涂布薄膜非金属面的更超卓。例如,新MOPP薄膜非金属面的粘合强度,经过运用一层挤出涂布的低密度聚乙烯(LDPE)进行测验。丈量的粘合强度为477g/in,简直比传统MOPP结构的369g/in高出30%。一起,新MOPP薄膜与PPFP结构比较,也能供给更超卓的耐穿刺性,虽然它们很薄。
挠曲性
新MOPP薄膜的初始性质与传统的PPFP结构比较有优势,经过重复操作和处理后,其优势乃至会变得更显着。不像金属薄片曲折后仅几分钟就构成针孔,MOPP薄膜在重复曲折后还能够坚持其阻隔性。为了模仿此类型的重复性挠曲可能会遇到的实在环境,TomyPlastics美国公司测验了新超薄MOPP膜和运用Gelbo测验器取样的传统PPFP结构的样本。
Gelbo测验器由两个直径为90毫米的可固定样本的心轴组成,一个是可移动的,一个是固定的,每次循环开端的时分相对间隔为180毫米。运用重复歪曲和碾压薄膜来曲折被测验的样本,一般为每分钟45个循环。根据测验的样本,测验冲程的严峻强度和数量会有所改变,,经过运用五颜六色松脂在整个以白色为底色的歪曲薄膜中上色以断定是否有针孔。
经过测验,Toray的新MOPP薄膜能接受住重复的“歪曲”和“碾压”循环,至少16个循环内不会呈现针孔以及损失阻隔性。而传统的PPFP结构几个循环后就接受不住,且重复的歪曲会使状况敏捷恶化。
新MOPP薄膜的另一个重要优势是即使是在超出正常处理强度的条件下仍能够长时间坚持其漂亮的外形。而铝箔则不能康复折痕和皱纹,有了任何变形之后都不能康复,这使得食物包装看上去很陈腐。另一‘方面,新MOPP薄膜包装具有柔韧性,并能康复在处理和操作过程中引起的任何变形,所以不论被客户或商铺雇员处理过多少次,它都能坚持其本来的外形和魅力。
铝本钱的约束
在经济方面,新MOPP薄膜比传统PPFP结构更有优势,由于食物制造商能够运用相同分量的薄膜生产出更多的包装,另一个原因则是对铝报价的考虑。铝和铝合金本钱的增长速度高于聚。别的,美国商场对铝材料继续的高需求将会使其报价更高。结果是铝和聚之间的报价距离将会越拉越大。
为了下降传统PPFP结构的本钱,加工商求助于更细规格的金属薄片。但是,这对衬底的初始阻隔性并没有很大的协助,乃至使得在正常处理过程中更简单呈现针孔。另一方面新MOPP膜的短期和长时间阻隔性不会随厚度的添加而前进。事实上,新45—gauge膜具有和80—gaugeMOPP膜相同的阻隔性。 相对于传统的PPFP结构而言,新呈现的MOPP膜代表了技能的——个重要前进,它能供给上述的一切优势。
微波等离子方法可生产金刚石薄膜
2019-01-25 10:18:59
微波等离子体化学气相沉积(MWPCVD)是一种新的薄膜制备方法,本文在自行研制的水冷反应室式MWPCVD装置中用这种方法进行制备金刚石膜的工艺研究。 首先详细解释了水冷反应室式MWPCVD装置的工作原理、结构和特点,并着重阐述了为该装置配套的新型微波功率源的原理设计,采用高压开关电源与普通不可控高压整流电源串联的独特方式为磁控管提供阴极负高压,并对阳极电流进行反馈控制,从而建立起高精度、大功率、快响应、抗干扰的压控微波功率源,满足沉积金刚石膜的需要。 在平稳微波下进行了沉积金刚石膜的研究,得到下述结果:1)用金刚石粉进行基片预处理时,随着处理方式¾¾研磨、超声、研磨加超声¾¾的不同,金刚石的形核密度也是不同的,研磨加超声的处理方式能够获得最大的形核密度,其次为研磨处理方式,而超声处理方式获得的形核密度最小;选用较细的金刚石粉将有利于提高金刚石的形核密度,减小沉积膜中金刚石颗粒的尺寸。2)当微波功率为1200W时,在4.0~10.66kPa的气压范围内,升高反应气压有利于提高金刚石膜的沉积质量;当微波功率为1500W时,在5.33~8.0kPa的低气压范围内,升高气压亦有利于提高金刚石膜的沉积质量,但在8.0~12.0kPa的高气压范围内,升高气压反而使金刚石膜的沉积质量发生劣化。3)较低的CH4浓度有利于沉积非金刚石相碳含量较低的金刚石膜;1%的适中CH4浓度有利于沉积结晶形态最佳的金刚石膜。4)基片H2微波等离子体处理有利于降低沉积样品中非金刚石相碳的含量,但不利于提高金刚石的形核密度。 在脉动微波下进行了沉积金刚石膜的研究,得到下述结果:1)采用合适的脉动微波,能使金刚石膜的沉积质量显著提高,并能使金刚石膜中的微晶石墨得到几乎完全的抑制。2)过长或过短的平底时间或脉动周期均不利于金刚石膜中非金刚石相碳含量的降低,只有适中的平底时间或脉动周期才有最佳的降低非金刚石相碳含量的效果。3)脉动微波会使金刚石的形核密度有所下降。4)脉动微波下,即使选用较高的CH4浓度,也能得到沉积质量比在平稳微波下采用较低的CH4浓度所制备的金刚石膜的沉积质量要明显提高的金刚石膜。 在平稳微波下研究了O2对金刚石膜的MWPCVD的影响。发现:1)在较低的O2浓度范围内,增加O2浓度有利于提高金刚石膜的沉积质量;但在较高的O2浓度范围内,增加O2浓度反而会降低金刚石膜的沉积质量。2)在较低的O2浓度范围内,增加O2浓度有利于提高金刚石的形核密度;但在较高的O2浓度范围内,增加O2浓度反而会降低金刚石的形核密度。3)随着反应气压的上升,沉积金刚石的O2浓度限是下降的。 以平稳微波在CH4/H2反应气体中对金刚石膜的低温(低功率低压)MWPCVD进行了研究,发现:1)即使基片温度低至355℃,仍能实现金刚石膜及质量较好金刚石膜的沉积;2)当微波功率为900W时,在3.47~2.4 kPa的气压范围内,降低反应气压有利于提高金刚石膜的沉积质量;3)在484~355℃的较低基片温度下沉积出的金刚石膜中均存在压应力。 对MWPCVD金刚石膜进行了透光性研究,得出如下结论:1)用MWPCVD法可制备出红外透明金刚石薄膜和金刚石自持膜;2)脉动微波有利于沉积透射率较大的金刚石膜薄膜和透射率较大、透光性较好的金刚石自持膜;3)在脉动微波下可制备出可见光区半透明金刚石自持膜。
如何用氪气(@87K)分析介孔二氧化硅薄膜?
2019-01-03 09:37:07
孔二氧化硅薄膜(通常指厚度在 300 到 900纳米的薄膜材料)在传感器、低介电薄膜等众多领域都有着广泛应用。在薄膜中引入介孔有利于进一步降低材料的介电常数。可以说二氧化硅薄膜的介电常数与材料的孔径分布和孔容密切相关,通常情况下,小于10 纳米的介孔对于降低薄膜的介电常数能起到重要作用。而薄膜中的大于 10纳米的孔往往是此类材料研发、制造过程中导致器件制造失败的原因。但是,测量这类薄膜中的孔径分布和孔容却相当困难。
气体吸附法是 10 纳米左右孔的常规表征方法。一般而言,氮气、氩气和氪气在 77.35K 或 87.27K的吸附可用以计算多孔材料的比表面积、孔径、孔分布和孔容,却不能用常规的氮气和氩气对薄膜材料进行表征。这是由于薄膜材料的总孔体积和表面积都非常小,因此由吸附所产生的压力差也极小。
近期,已经建立了全新的薄膜材料孔径测定方法,将氪气用于孔径测量。该方法已经被内置于3H-2000系列全自动物理吸附分析仪中。该方法不仅适用于二氧化硅类的介孔薄膜材料,同时对表面氧化性的介孔材料均适用。
该方法选择使用的是液氩温度(87K)而不是液氮温度(77K),这是因为:
1)饱和蒸汽压的不同。氪气在 77K 的饱和蒸汽压(升华)约为 1.6torr, 在 87K 则约为 13torr。
在使用配备分子泵和低压传感器的装置的情况下,13torr 的饱和蒸汽压可以为孔径分析,甚至微孔分析(最低至 0.7 纳米)提供足够分辨率。
2)物理现象的数学表达与孔径变化呈一定的比例关系是孔径分析的前提条件。研究表明,在 77K
温度下氪气在孔道中会同时发生毛细管凝聚和凝华现象。但在 87K 时仅发生毛细管凝聚。
应用该方法时,首先对氪气在液氩温度下的吸附进行校正。校正过程如下:
1,用孔径公认的高度有序介孔材料作为参考样品(如 MCM-41、SBA-15 或 MCM-48)在氮气(77K)和氩气(87K)条件下进行吸附测定,并由NLDFT 方法计算得到几何形状的孔径和孔容(已外推至微孔区间)。
2,测量上述材料的氪气(87K)等温线,并根据第一步的收获对孔径进行关联。由此,薄膜孔径分布可由 NLDFT 方法得到。
3,凝聚在孔道中的液相氪密度可由(a)第一步中使用的已知的介孔材料的孔容和(b)氪气的吸附量计算得到。在试验中得到的平均液相氪密度为2.6g/cm3,与理论计算值一致。继而,由液相氪的密度可计算出薄膜的总孔容。
填料碳酸钙在高分子薄膜中的应用
2019-02-28 11:46:07
1 碳酸钙的种类
运用于填料的碳酸钙首要有重质碳酸钙和轻质碳酸钙两种。重质碳酸钙(简称重钙)是用白垩、方解石、石灰石等天然矿石经破碎、破坏、超细破坏等工艺而制得,是钙产品中重要的种类之一。首要用于造纸、塑料、印刷油墨等职业中。轻质碳酸钙的出产选用化学加工办法,矿石经煅烧、别离、枯燥、破坏、筛分等进程处理后所得的产品即为轻质碳酸钙(简称轻钙,也称堆积碳酸钙)。在轻钙出产进程中,选用不同的结晶条件,能够制得不同晶体的产品,如纺锤体、立方体、针状体、链状体、球状体等,首要用于橡胶、塑料、造纸、涂料等职业中。无论是重钙仍是轻钙,因为表面亲水疏油,在高聚物中涣散性差,需求用改性剂进行表面活化处理。经过表面活化处理后的轻钙,可广泛运用于薄膜职业中,只不过轻钙所需改性剂的量要比平等目数的重钙大,因此出产本钱要高一些。碳酸钙在薄膜中的运用恰当广泛,聚合物中参加恰当的碳酸钙既能够降低本钱,又能够改进某些方面的功用,增加其附加值。
2 碳酸钙在薄膜中的运用
许多高聚物都可制膜,膜的运用规模很广,首要用作包装材料、保护性的农膜、地膜等。
2.1在聚烯烃膜中的运用
聚烯烃首要是指聚乙烯和聚两种。聚乙烯是分子结构最简略的树脂,质料来历丰厚,易于加工,首要包含低密度聚乙烯、高密度聚乙烯、线性低密度聚乙烯、茂金属聚乙烯等,是运用广泛的通用塑料。聚是常用树脂中密度最低的种类,质料丰厚,归纳功用好。改性种类多,是树脂中开展速度最快的种类之一。
2.1.1在聚乙烯膜中的运用
聚乙烯的成膜作用较好,不同的种类制成的膜功用不同,增加碳酸钙的聚乙烯膜在诸多方面功用都有所改进。
(1)力学功用方面
增加碳酸钙的薄膜其力学功用有所进步。绍鹏选用超细重质碳酸钙对LLDPE/mPE进行改性。结果标明,增加5%碳酸钙使薄膜的落镖冲击强度进步13.2%,开裂伸长率进步约5%,拉伸强度也略有进步。
(2)热功用方面
参加填充料后,因为碳酸钙的热稳定性好,可使制品的热膨胀系数、缩短率下降,制品的热稳定性跟着填充料的增加而进步。
(3)其他功用
加人碳酸钙后,可进步膜的防雾滴功用,陆桂娜等圆选用CaCO3、滑石粉等材料改性的聚乙烯(LDPE、LLDPE)防雾滴膜,对CaCO3的增加办法、改性作用及不同处理剂的影响进行了研讨。结果标明,CaCO3改性聚乙烯膜的无滴持效期较长,与防雾滴剂预混合可进步膜的防雾滴功用。相对于空白膜而言,CaCO3改性的聚乙烯膜隔绝红外线和紫外线的才能有了必定的进步。增加碳酸钙的薄膜还可促进薄膜降解,在环境保护方面可起到活跃的作用。此外,增加碳酸钙后可进步聚乙烯膜的透湿保鲜性和透气性。增加碳酸钙的聚乙烯膜是现在运用最广泛、用量最大的一种塑料包装薄膜。约占塑料包装薄膜耗用量的40%以上。
2.1.2在聚膜中的运用
由聚材料制成的薄膜有杰出功用,除了少数的聚膜选用吹塑法外,大都选用双向拉伸技能制得高度取向的膜。如东赛璐株式会社的底子薰等将聚、表面处理过的碳酸钙、氧化钛等制备双轴取向多层聚膜。此膜具有优秀的遮光功用,表面均匀且光泽,具有优秀的低温热合性。双向拉伸的聚薄膜以其无毒性,优秀的机械强度,广泛运用于印刷、复合、胶黏带等方面。
此外,碳酸钙也可用于热致相别离法制备的聚微孔膜中,罗本喆研讨庚二酸和纳米碳酸钙组成的复组成核剂对PP结晶、熔融功用和PP微孔膜微观结构的影响。研讨标明,增加0.5%庚二酸和1%纳米碳酸钙的复组成核剂制成的PP微孔膜的球晶结构显着,膜的孔径小且散布均匀。因为聚自身具有优异的功用,因此选用它制备的微孔膜兼具功用膜的高效别离才能和塑料薄膜的优秀力学功用,可广泛运用于工业、医药、动力、军事及日常日子中。
2.2在聚氯乙烯及其相关种类膜中的运用
碳酸钙能够用于聚氯乙烯膜,当其用量在规则规模内增加时,可进步膜的拉伸强度和开裂伸长率,究其原因是因为碳酸钙粒子自身有阻挠银纹开展的作用。碳酸钙也可用于聚偏氯乙烯膜,碳酸钙的参加除了能够调理膜的隔绝功用之外,还能够改进聚偏氯乙烯的加工功用和薄膜的力学功用。碳酸钙还可用于聚偏氟乙烯膜,选用热致相别离法制备的聚偏氟乙烯膜,其孔隙率的巨细可经过改动碳酸钙的含量和粒径改动,能够到达操控多孔膜形状和结构的意图。经过处理,在进步膜的孔隙率的一起还能够进步膜的水通量和截留率。
2.3在其他薄膜中的运用
2.3.1在天然胶乳膜中的运用
碳酸钙是橡胶的优秀填充剂。活性微细碳酸钙填充橡胶可显示出必定的补强性,可削减生胶用量,降低本钱。孟飞和邓春梅等隅将胶乳级专用碳酸钙或改性后的纳米碳酸钙别离参加到天然胶乳中并制成薄膜。结果标明,此两种碳酸钙在橡胶基体中涣散都较为均匀,加过碳酸钙的天然胶乳胶膜硬度略有进步,拉伸强度增大,耐热老化功用改进。
2.3.2在聚酯膜中的运用
碳酸钙能够用于聚酯膜中,古国华等经过原位沉析法制备碳酸钙/聚酯复合膜材料。试验标明,在制备的膜中碳酸钙颗粒巨细均匀,涣散杰出,聚酯和碳酸钙完成有用复合,结合强度较高,复合膜的硬度有了显着的进步。
2.3.3在壳聚糖膜中的运用
碳酸钙/壳聚糖复合膜往往不是将碳酸钙作为填料直接参加到壳聚糖中,而是将壳聚糖/钙盐经过与碳酸盐的相互作用经过原位沉析法得到高强度的碳酸钙/壳聚糖复合膜。试验标明,用此种办法制得的碳酸钙/壳聚糖膜具有较高的拉伸强度、较好的耐水性和热稳定性,在工业和医药等方面有潜在的运用。
3碳酸钙薄膜的制备办法
3.1填充法制膜
在膜的开发运用中,无机粉体填料碳酸钙对高分子材料的填充是最有用且常用的改性办法。因为碳酸钙与高分子相容性差,假如直接增加,填料难以涣散均匀,导致填充系统加工困难、制品功用差、填料用量受限制。为了处理这些问题,一般将碳酸钙进行表面处理。详细可选用以下办法:
3.1.1填料表面改性
用硅烷、钛酸酯或许铝酸酯等偶联剂进行表面处理,其处理后的碳酸钙多以表面吸附、物理环绕、范德华力等办法与根底树脂结合。比较于未经改性的碳酸钙,改性后的碳酸钙在树脂中,涣散较均匀,膜功用较好。一般,偶联剂处理填料具有较好的作用,但偶联剂报价昂贵,运用中有必定限制。还可选用稀土元素进行表面处理,稀土元素共同的外电子层结构决议了其化合物具有许多独特的功用。如运用轻稀土元素、优选有机配体组成出了一种无机粉体多功用表面处理剂,将其与碳酸钙经过“核一壳”包裹技能制成活化的无机填充剂,与根底树脂的相容性优秀,在树脂中的涣散性得到显着改进,但本钱也较高。
3.1.2填料表面涂覆
运用表面活性剂和低分子蜡等包覆碳酸钙表面,用此办法处理填料,虽然报价便宜却会导致填充材料的冲击强度和开裂伸长率下降,因此也存在必定限制性。
3.2原位沉析法制膜
用此法制膜,不是直接增加碳酸钙于高分子材料中,而是在成膜前参加钙离子并参加碳酸根离子或通人二氧化碳,原位生成的碳酸钙颗粒堆积于高聚物表面。原位堆积法制备的复合膜,经过调查其断面发现碳酸钙与高分子间不是以简略的物理办法共混,而是发作化学吸附络合作用,然后也处理了碳酸钙与高分子的相容性问题,所得的膜质地均匀,功用较好。此办法较为新颖,有巨大的开展潜力,但现在运用不多。
4 展望
(1)碳酸钙在膜中的运用较为广泛,怎么增大碳酸钙的用量,以进一步的降低本钱并能改进膜的归纳功用。
(2)进一步研讨碳酸钙能否在其他膜材料中得到运用。
(3)制备碳酸钙膜的办法首要为填充碳酸钙法和原位堆积法制膜,两种办法各有长处。填充碳酸钙法运用较为遍及,但仍然需求进步功用、降低本钱;原位沉析法制得的膜功用较好,现在运用不多,有待进一步开展。
氯气选择性浸出硫化铋矿
2019-01-31 11:06:04
此法选用操控电位的方法,用选择性浸出硫化铋矿,一起抵抗杂质的浸出。避免了很多的铁离子在流程中的循环和三价铁的再生问题,提高了产品质量,渣的过滤、洗刷功能也得以改进。浸出进程根本反应为:选择性浸出,铋的选择性较高,但消耗量比较大,一部分单质硫会被氧化生成硫酸根,的污染和腐蚀问题也比较严重,设备需求密封。从经济上分析,比用浸出没有显着的优越性。
选择性浸出的工艺流程见图1。图1 选择性浸出铋准则工艺流程图
碲化铋拓扑绝缘体应用前景广阔
2019-01-04 09:45:23
近年,拓扑绝缘体成为了物理学领域最为热门的话题之一,这些拓扑绝缘体材料可同时作为绝缘体和导体,因其内部结构阻止了电流通过,而其边缘以及表面却能保证电流运动。而最为重要的可能是拓扑绝缘体的表面可保证旋转极化电子运动,另外也防止了能量消耗时出现的电子分散情况。因这些种特性,未来拓扑绝缘体材料在晶体管、存储设备以及磁性传感器等能耗效率高的产品领域均有很大的应用前景。在《自然纳米科技》杂志上,来自加州大学洛杉矶分校(UCLA)的工程及应用科学院和澳洲昆士兰大学的材料研究所的研究员发表论文,展示了碲化铋拓扑绝缘子的表面传导渠道,说明了这些绝缘体的表面可以根据费密能级的位置来调节表面态的传导性能。USLA工程及应用科学院的教授Kang L. Wang说道:“我们的发现为新一代低功耗的纳米电子和自旋电子器件的研发创造了更大的空间。”碲化铋以其热电性能而出名,并因其独特的表面状态被推断为三位拓扑绝缘体。最近针对碲化铋散装材料开展的一些实验也说明了其表面态具有二位传导渠道。但是 这种能带隙小的半导体的热激发性以及纯度不够等原因造成的重要体散射也使得调整表面导电功能成为一项很大的挑战。而拓扑绝缘纳米技术的发展在这方面做出了补充。这些纳米材料绝大程度的夯实了表面条件,使得靠外力完全能控制表面状态。Wang和他的团队使用碲化铋纳米材料作为场效应晶体结构的传导渠道。这依赖于外部电场来控制费密能级,从而调控渠道的传导状态,最高传导率可达到51%。研究员们首次做到了展示调节拓扑绝缘体表面的可能性。中国小金属资源信息网
硫化铋-氯离子-水系E-pH图
2019-02-18 15:19:33
杨显万等核算制作了298K下Bi2S3-Cl--H2O系E-pH图和E-lg[Cl-]图(见图1和图2),图中相应的反响方程式和平衡方程式略。图1 Bi2S3-Cl--H2O系E-pH图图2 Bi2S3-Cl--H2O系E-lg[Cl-]图从图3、图1和图2能够看出:图3 Bi(Ⅲ)-S-H2O系电位-pH图(一)在不含Cl-的溶液中,反响Bi2S3+6H+=2Bi3++3H2S不可能发作(其平衡pH=-3.67),且Bi2S3的氧化电位较高(0.42V)。在含Cl-的溶液中,上述反响的平衡线明显右移(pH=-0.027),一起Bi2S3的氧化电位也明显下降。也就是说,在含能够与Bi构成合作物的Cl-的水溶液中,Bi2S3无论是酸溶仍是氧化都比在不含Cl-的溶液中要简单。因此在含Cl-的酸性介质中,经过湿法冶金来处理Bi2S3在热力学上是可行的。
(二)Fe3+和Cu2+完全能够氧化Bi2S3,溶液中Fe3+的存在有利于Bi2S3的浸出。
(三)坚持溶液有必定的酸度是很有必要的,的参加具有如下的效果:有利于元素硫的生成。促进氧化铋矿的溶解,进步铋在溶液中的溶解度,避免铋盐的水解。
(四)Bi2S3可经过两种途径浸出
化学溶解:化学氧化:在选用矿浆电解技能处理铋矿时,还存在着Bi2S3的阳极氧化:(五)分出元素硫的平衡pH值上限为-2.34,下限为-5.54。当pH值大于-2.34时,硫化物中的硫应氧化成HSO4-或SO42-。事实上,因为动力学的原因,80%以上的硫仍以单质形状产出。
利用碳酸钙粉体提高PP吹塑薄膜性能技术介绍
2019-03-07 11:06:31
先进的吹塑薄膜挤出出产线可以加工各种质料,如:聚烯烃、隔绝层和增粘树脂,以及各种增加剂,如母料和生物聚合物。一般来说,这些树脂都可以用作料粒,它们可以在反应器里生成或在送入转换器之前经过二道工序与增加剂混合。薄膜制作商将这些树脂、增加剂和母料混合,可出产各种多达11层的吹塑薄膜。矿藏改性剂为薄膜的经济出产供给了时机。一起,聚烯烃薄膜的机械功用也得到了改进,厚度也大大下降。其间,碳酸钙(CaCO3)是最常用的矿藏改性剂之一。
CaCO3通常以母料的方式参加聚烯烃。可是,一些特殊的出产线可直接将CaCO3粉末参加管道和聚片材。Evolution三层超交融出产线运用很多的CaCO3粉末出产用于泥土包装的黄色/黑色薄膜
运用德国沃姆斯的莱芬豪舍吹塑薄膜有限公司最新研制的Evolution超交融技能,制作商已能将CaCO3粉末直接参加吹塑薄膜加工出产线。这些集成了超交融技能的出产线均装备一个特殊的同向旋转双螺杆挤出机REItruder(图1),而且被规划成单层出产线或装备两个标准挤出机用于出产超薄表层的三层出产线。图1 REItruder(特殊的同向旋转双螺杆挤出机)装在Evolution三层吹塑薄膜出产线上 (图片来历:莱芬豪舍)
高精度的粉末加料体系和REItruder经过改造的混合螺杆元件保证了聚合物熔体(图2)的最优填料散布。此外,高效的真空脱气体系可用于去除质猜中的水分。图2 运用超交融技能出产的吹塑薄膜的SEM,中间层含35%的CaCO3(此处运用瑞士奥夫特林根Omya InternationalAG公司制作的Omyafilm707-AV)在中间层
CaCO3:天然产品
CaCO3是塑料工业中最重要的矿藏,一起也是消耗量最大的矿藏,由于它可运用于多个范畴。无论是最简略的运用仍是最杂乱的运用,CaCO3均可参加多种聚合物,包含聚烯烃、PVC以及生物聚合物、聚乙烯和聚酯。
CaCO3是一种常见的矿藏,约4%的大陆地壳均由它组成,其形状可能是白垩岩、石灰石或大理石。岩石从采石场采纳,然后经过碾磨变成粉末,再经过打浆和表面处理等过程,即可用于塑料范畴的多种用处。由于很多的CaCO3堆积,这种矿藏被认为是简直无法消除的质料来历。
可是,值得注意的是,挑选正确的CaCO3粉末类型是在塑料运用中取得超卓体现的条件,如:正确的特定粒度散布、高纯度和优化的表面处理。
CaCO3为什么适用于吹塑薄膜?
除了抗粘连性,碳酸钙还具有各式各样的功用,如:更高的机械功用和光学特性以及其他与节省本钱相关的特定功用。
此外,它还能改动聚合物熔体的物理特性。与未填充的聚烯烃比较,CaCO3具有更高的密度、热导率和更低的热容量,并能在挤出工艺中坚持固体形状。因而,由此得出的首要特点是:
● 增加挤出机的产值
● 削减熔体压力和挤出机扭矩
● 进步功率并加速膜泡的冷却速度
● 熔体匀化作用
总归,在吹塑薄膜出产线里参加CaCO3是一个进步出产功率和产值的简略有用的办法。
改进薄膜功用
在半结晶聚合物基体里参加精密的经过表面处理的CaCO3改进了吹塑薄膜的功用,如:
● 增加刚度
● 进步落锤耐冲击功用
● 防粘连作用
● 进步抗撕裂蔓延性(埃尔曼多夫)
● 改进隔绝功用
● 稍微增加表面张力
● 未拉伸:进步薄膜密度
● 拉伸:下降密度,必要时还有浸透作用
上述聚合物功用的改变起伏在很大程度上取决于薄膜成分、薄膜厚度、矿藏含量以及CaCO3类型。
CaCO3成功运用于吹塑薄膜的实例包含购物袋、背心袋、垃圾袋、纸状薄膜,农用薄膜、重型包装袋以及背板薄膜。
下降配方本钱
CaCO3的参加进步了薄膜密度,因而有必要下降薄膜厚度以坚持稳定的薄膜分量,即所谓的向下计量。值得注意的是,这种增加与矿藏含量不存在线性关系。例如:CaCO3含量为30%,薄膜厚度仅需削减20%即可坚持薄膜的分量稳定。
进步可持续性
整个工艺链还额定节省了动力。经过混合CaCO3粉末,超交融技能还供给了更高的可持续性。该工艺在挤出过程中节省了热能,由于这些矿藏具有比聚合物明显更低的比热。从这一成果来看,该技能可以明显下降产品的碳排放量及其对环境的影响。
直接加料的优势
CaCO3的直接加料可以很多节省质料本钱,其节省本钱的潜力可见图3,该图以约1100欧元/吨的聚合物报价为根底。图3 在吹塑薄膜里参加CaCO3一起坚持薄膜分量不变带来的本钱节省潜力(详细信息请见第4章节) (图片来历:莱芬豪舍)
橙色区域展现了运用母料带来的节省潜力,对应母料的报价是550-900欧元/吨。绿色区域展现了运用Evolution超交融技能在直接揉捏过程中直接参加CaCO3粉末带来的材料本钱节省潜力。这项技能十分有利可图,尤其是填料水平要求十分高而且挤出出产线产值十分重要之时。直接挤出解决方案的另一优势是有时机直接增加其它矿藏,如TiO2,使本钱节省作用愈加明显。
此外,在某些向下计量不可行的情况下,CaCO3的直接挤出仍具有本钱节省潜力以及经过矿藏的加固作用改进机械功用的作用。
结语
Evolution超交融技能供给了将很多CaCO3粉末成功参加吹塑薄膜的时机。经过替换更贵重的聚合物树脂,它还具有明显的本钱节省潜力。CaCO3对薄膜功用的积极影响使薄膜向下计量成为可能。此外,它还能明显削减薄膜的碳排放量。
黄铜矿型薄膜太阳能电池的制造方法
2019-03-06 10:10:51
申请号/专利号: 200580014778
供给一种黄铜矿型薄膜太阳能电池的制作办法,其电极层和由黄铜矿类化合物组成的光吸收层之间的密着性杰出,即便构成碱层的碱金属含有液的浓度较高,此积层结构也安稳,且外观上不会出现问题。本创造的办法,由如下工序组成:榜首工序,其是在Mo电极层(2)上构成通过溅射法而层叠了In金属层和Cu-Ga合金层的前驱物质;向前驱物质附着碱金属含有液的第二工序、对通过榜首及第二两个工序后的衬底(1)进行硒化处理的硒化工序;成膜光透过性的导电层的通明电极构成工序。作为碱金属含有液,能够运用四钠、、硫酸钠铝等碱金属化合物的水溶液。
申请日: 2005年04月12日
揭露日: 2007年04月18日
授权布告日:
申请人/专利权人: 本田技研工业株式会社
申请人地址: 日本东京都
创造设计人: 青木诚志
专利署理组织: 中科专利商标署理有限责任公司
署理人: 李贵亮
专利类型: 创造专利
无机粉体在塑料薄膜中应用的4大问题
2019-01-04 09:45:48
无机粉体材料加入到塑料薄膜中不仅可以降低塑料制品原材料成本,而且在科学、合理使用的前提下,在保障必要的力学性能的同时,还可以在光学性能、缓释功能、环保效应等方面起到明显的改性作用。无机粉体材料加入到塑料薄膜中不仅可以降低塑料制品原材料成本,而且在科学、合理使用的前提下,在保障必要的力学性能的同时,还可以在光学性能、缓释功能、环保效应等方面起到明显的改性作用。但同时也存在一些问题,需要引起我们的高度重视。
1增重问题
非金属矿物的密度比合成树脂大很多,通常都要大两三倍。尽管矿物填料在质量上一比一地代替了基体塑料,但它所占有的体积仅为同样质量的基体塑料的几分之一。
如果矿物填料的颗粒与基体树脂紧密接触,没有空隙的话,那么这种体积上的差别将直接影响到以面积或长度计量的塑料材料及制品的数量。因为注塑成型的模具型腔的容积是一定的,同样质量的熔体如果体积不同,所能成型的注塑制品的数量就会减少,结果在使用填料降低制品成本、增加经济效益的同时,出现了因长度、面积、制品个数减少的负面效应。
2磨损问题
塑料加工所使用机械设备中,与物料相接触的部件,如螺筒、螺杆、机头、模具等,大多是用氮化钢制作,其表面的维氏硬度约800~900。如果非矿粉材料的硬度与之接近甚至更硬,加之粉体颗粒本身的棱棱角角,会给所接触的金属表面造成严重磨损。机械设备的提前损坏乃至报废,将会使廉价非矿粉体带来的经济利益茫然无存,甚至得不偿失。
3老化问题
加入无机粉体材料的聚乙烯薄膜存在一定的易老化问题,如果从可环境消纳的角度看,是有利的,但从农用地膜的角度看是不利的。
4透光度问题
大家都认为无机粉体材料加入到聚乙烯中,其透光度要受到很大影响,既使材料性能能够满足使用要求,但对于农膜和地膜来说,良好的透光度仍然是能否大量使用无机粉体材料的前提条件。
填充PE薄膜的透光性好坏主要取决于填料颗粒大小和这种无机粉体材料与基体塑料折光率的差异。因此,加有少量碳酸钙就显现出不透明是自然的。而要想使大量碳酸钙颗粒都呈现纳米尺度的分散也是不可能的。滑石粉的折光率与PE塑料更接近些,因此只要能分散开来,其填充PE薄膜就可以有比碳酸钙更好的透光性。
无机粉体材料在塑料薄膜中的应用已经取得了显著成绩。由于农用塑料薄膜,无论是地膜,还是棚膜,大都使用聚乙烯树脂,因此,研究探讨各种无机粉体对PE塑料性能的影响就显得十分重要。
我们不奢望农用地膜大量使用无机粉体材料,但热切希望从可持续发展的战略高度,从塑料产业与环境生态保护协调发展的角度,从企业通过技术创新提高产品市场竞争力的角度,我们大家应该共同努力开辟出无机粉体材料在农用地膜中应用的新天地来。
铝氧化制作标牌氧化方法
2019-02-28 10:19:46
铝氧化标牌制造、面板的氧化办法有以下几种: 1.沟通氧化上色,氧化膜软合适冲压凸字后加工; 2.室温硫酸氧化合适染黑色; 3.低温硫酸氧化,氧化膜详尽又硬,合适染印地素、金色染料等; 4.硫酸、草酸混酸氧化可在常温条件下得到硬氧化膜; 5.瓷质氧化用铬酸和阳极氧化,表面同瓷釉.
紫铜氧化
2017-06-06 17:50:09
紫铜氧化以后是会变成黑色,长期在潮湿环境中会变绿色。紫铜很容易氧化,这对于一些工厂想要长期的储存紫铜是一个很大的问题。那么如何有效的防治紫铜氧化这个问题呢?首先来了解一下紫铜的一些性质:紫铜 因呈紫红色而得名。它不一定是纯铜,有时还加入少量脱氧元素或其他元素,以改善材质和性能 ,因此也归入铜合金。中国紫铜加工材按成分可分为:普通紫铜(T1、T2、T3、T4)、无氧铜(TU1、TU2和高纯、真空无氧铜)、脱氧铜(TUP、TUMn)、添加少量合金元素的特种铜(砷铜、碲铜、银铜)四类。紫铜的电导率和热导率仅次于银,广泛用于制作导电、导热器材。紫铜在大气、海水和某些非氧化性酸(盐酸、稀硫酸)、碱、盐溶液及多种有机酸(醋酸、柠檬酸)中,有良好的耐蚀性,用于化学工业。另外,紫铜有良好的焊接性,可经冷、热塑性加工制成各种半成品和成品。20世纪70年代,紫铜的
产量
超过了其他各类铜合金的总
产量
。防治紫铜氧化主要有一下几个方法:1.定期用稀盐酸清洗铜锈,因为附着的铜锈也会加速铜的氧化。 2.可在铜棒表面涂抹油类,减少与空气接触。3.保持储存环境的通风,干燥4.防锈油漆5.铜棒中的杂质
金属
或者碳元素都会加速氧化。想要了解更多关于紫铜氧化的信息,请继续浏览上海
有色
网。
氰化过程中金的表面生成的薄膜对金溶解速度影响
2019-02-18 10:47:01
在金的化过程中,杂质能在金粒表面生成各种薄膜而影响金的溶解速度。生成的薄膜及其对金的溶解速度的影响如下:
1.硫化的薄膜 在化溶液中,当硫离子浓度到达0.5ppm时,就要下降金的溶解速度。这是因为在金粒的表面上生成一层不溶的硫化亚金薄膜而阻止金的持续溶解。
2.过氧化氢薄膜 用氢氧化钙作维护碱时,将会在金的表面生成薄膜,阻止金与效果。这能够认为是石灰和堆集在溶液中的H2O2按下式反响生成的:
Ca(OH)2+H2O2→CaO2 +2H2O
3.氧化物薄膜 向溶液中参加臭氧时,会在金的表面上生成一层砖赤色的金的氧化物薄膜,下降金的溶解速度。
4.不溶的氧化物薄膜 适量的Pb2+对金的溶解有增速效应,过量时则引起阻滞效应。这是因为铅与金生成原电池,金在原电池中成为阳极,因而金转入溶液。过量的Pb2+则会在金的表面堆积成不溶的Pb(CN)2薄膜。
5.黄原酸金薄膜 浮选精矿化时,化溶液中乙基黄药浓度超越0.4ppm时,金的溶解速度就要下降。这是因为在金的表面生成黄原酸金薄膜所造成的。为了战胜这一晦气影响,在确保浮选回收率的情况下,尽可能下降浮选药剂的用量,并在浮选精矿化之前先脱药处理。
黄铜氧化
2017-06-06 17:50:00
黄铜氧化是指黄铜件经过一系列的氧化工艺从而给黄铜件镀上一层氧化膜的过程。对于黄铜件的防腐蚀具有重要的作用。 黄铜氧化方法一般是黄铜件在含有碱式碳酸铜的氨液中进行氧化,该黄铜氧化工艺具有工艺设备简单,可室温操作,成膜速度快,生产成本低等优点,被认为是黄铜材料的主要氧化方法。 黄铜氧化缺点:常因氧化前预处理方法选用不当和难以避免沉淀于膜上的红色挂霜等问题的存在,往往不能获得理想的氧化膜质量,阻碍了该工艺进一步应用和发展。 黄铜氧化成膜速度过慢原因: 黄铜氧化速度过慢,一般是因为氧化溶液使用一定时间之后,溶液开始老化,由原来的清亮透彻的深蓝色变成混浊的蓝黑色,这是溶液中积聚过多的锌盐和消耗过多的原溶液所致,这时应该更换溶液,但更换时最好留下1/l0~1/20旧液作为“药引子”,这样使用效果好。虽然这样,但也不要当天即用。 黄铜氧化溶液若要继续使用,则需加点温(30~40℃),但此时所获膜层颜色显得较黑,光泽性也比较差。 为提高黄铜氧化溶液的利用率,黄铜氧化溶液使用时尽可能不加温,使用后妥善保管。 黄铜氧化氧化膜表面红色挂灰,其产生的原因是:(1)黄铜氧化氧化液使用过久,有少量金属铜游离析出;(2)黄铜氧化氧化过程中的置换铜层;(3)黄铜氧化氧化前预处理过程中酸洗不当,工件表面已有置换铜层。 上述三点中除了(3)可在酸洗中采取措施去除之外,(1)和(2)两点较难避免,只能黄铜氧化氧化后在膜上设法除去。经过多种酸、碱处理试验发现,用5~7g/L的氰化钠溶液清洗黄铜氧化氧化膜上的红色挂灰效果最好,经此溶液中清洗后的黄铜氧化氧化膜表面不但红色挂灰全部消失,而且黄铜氧化氧化膜色泽更佳,呈深乌黑色,操作也很方便,是一种理想的除挂灰方法。 更多关于黄铜氧化的资讯,请登录上海有色网查询。
铝板氧化
2017-06-06 17:50:09
有关铝板氧化的过程:以铝板为阳极置于电解质溶液中,利用电解作用,使其表面形成氧化铝薄膜的过程,称为铝板的阳极氧化处理。其装置中阴极为在电解溶液中化学稳定性高的材料,如铅、不锈钢、铝等。铝阳极氧化的原理实质上就是水电解的原理。当电流通过时,在阴极上,放出氢气;在阳极上,析出的氧不仅是分子态的氧,还包括原子氧(O)和离子氧,通常在反应中以分子氧表示。作为阳极的铝被其上析出的氧所氧化,形成无水的氧化铝膜,生成的氧并不是全部与铝作用,一部分以气态的形式析出。 阳极氧化膜生长的一个先决条件是,电解液对氧化膜应有溶解作用。但这并非说在所有存在溶解作用的电解液中阳极氧化都能生成氧化膜或生成的氧化膜性质相同。 阳极氧化按电流形式分为:直流电阳极氧化,交流电阳极氧化,脉冲电流阳极氧化。按电解液分有:硫酸、草酸、铬酸、 混合酸和以磺基有机酸为主溶液的自然着色阳极氧化。按膜层性子分有:普通膜、硬质膜(厚膜)、瓷质膜、光亮修饰层、半导体作用的阻挡层等阳极氧化。铝及铝 合金常用阳极氧化方法和工艺条件见表-5。其中以直流电硫酸阳极氧化法的应用最为普遍。 阳极氧化膜由两层组成,多孔的厚的外层是在具有介电性质的致密的内层上上成长起来的,后者称为阻挡层(也称活性层)。用电子显微镜观察研究,膜层的纵横面几乎全都呈现与
金属
表面垂直的管状孔,它们贯穿膜外层直至氧化膜与
金属
界面的阻挡层。以各孔隙为主轴周围是致密的氧化铝构成一 个蜂窝六棱体,称为晶胞,整个膜层是又无数个这样的晶胞组成。阻挡层是又无水的氧化铝所组成,薄而致密,具有高的硬度和阻止电流通过的作用。阻挡层厚约 0.03-0.05μm,为总膜后的0.5%-2.0%。氧化膜多孔的外层主要是又非晶型的氧化铝及小量的水合氧化铝所组成,此外还含有电解液的阳离子。 当电解液为硫酸时,膜层中硫酸盐含量在正常情况下为13%-17%。氧化膜的大部分优良特性都是由多孔。 外层的厚度及孔隙率所觉决定的,它们都与阳极氧化条 件密切相关。 更多铝板氧化信息请详见于上海
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阳极氧化及化学氧化的区别
2018-12-28 09:57:31
★阳极氧化的概念:铝及其合金在相应的电解液和特定的工艺条件下,由于外加电流的作用下,在铝制品(阳极)上形成一层氧化膜的过程.阳极氧化如果没有特别指明,通常是指硫酸阳极氧
1、阳极氧化的作用:
☆防护性
☆装饰性
☆绝缘性
☆提高与有机图层的结合力.
☆提高与无机覆盖层的结合力
☆开发中的其它功能
2、铝合金的化学转化膜处理(化学氧化,钝化,铬化)
★铝合金的化学转化膜通过化学氧化取得,可参考美军标MIL-C-5541。
★为什么要进行铝合金的化学转化膜处理?
☆加强铝合金的防锈能力。
☆可以起稳定接触电阴的作用。(曾经一客户产品要求导电氧化,其目的就是起稳定接触电阻及导电作用)
☆转化膜较薄(约0.5~4um),质软、导电、多孔,有良好的吸附能力,通常做为油漆或其他涂料的底层。
☆不改变材料的机械性能。
☆设备简单、操作方便、价格便宜。
☆不影响工件尺寸。
★转化膜厚度
铝合金表面的化学转化膜较薄约0.5~4um,转化膜是一种凝胶体,很难直接测量,通常只是称量工件化学氧化前后的重量,或以表面色泽和盐雾试验来判断氧化膜的耐蚀能力。
★划伤后的防腐功能
铝合金表面的化学转化膜是一种凝胶体,此胶体在转化膜划伤后可以移动,划伤痕周围的凝胶会移动至划伤表面,结合在一起,继续、阻挡铝合金被腐蚀,仍然有防腐功能。
★颜色
铝合金化学转化膜的色泽有灰色、白色、草绿色、金黄色、彩虹色,转化膜的最终色泽,由采用的转化膜药水、操作工艺条件有关。
3、阳极氧化与导电氧化的区别
1).阳极氧化是在通高压电的情况下进行的,它是一种电化学反应过程;导电氧化(又叫化学氧化)不需要通电,而只需要在药水里浸泡就行了,它是一种纯化学反应。
2).阳极氧化需要的时间很长,往往要几十分钟,而导电氧化只需要短短的几十秒。
3).阳极氧化生成的膜有几个微米到几十个微米,并且坚硬耐磨,而导电氧化生成的膜仅仅0.01—0.15微米左右。耐磨性不是很好,但是既能导电又耐大气腐蚀,这就是它的优点。
4).氧化膜本来都是不导电的,但因为导电氧化生成的膜实在是很薄,所以就是导电的了。
阳极氧化与导电氧化的区别
2018-12-28 09:57:24
1)阳极氧化是在通高压电的情况下进行的,它是一种电化学反应过程;导电氧化(又叫化学氧化)不需要通电,而只需要在药水里浸泡就行了,它是一种纯化学反应。
2)阳极氧化需要的时间很长,往往要几十分钟,而导电氧化只需要短短的几十秒。
3)阳极氧化生成的膜有几个微米到几十个微米,并且坚硬耐磨,而导电氧化生成的膜仅仅0.01-0.15微米。耐磨性不是很好,但是既能导电又耐大气腐蚀,这就是它的优点。
4)氧化膜本来都是不导电的,但因为导电氧化生成的膜实在是很薄,所以就是导电的了。
氧化稀土
2017-06-06 17:50:12
氧化稀土(分子式:Re2O3,分子量:328)包括混合稀土氧化物、钐铕钆富集物、单一稀土氧化物。(1)混合稀土氧化物:主要由吸附性矿经过酸溶、草酸沉淀灼烧成混合稀土氧化物。呈深棕色粉末,不溶于水,可溶于酸。用于制取混合稀土
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、单一稀土产品。采用双层塑料袋,外套铁桶,每桶净重50kg包装。其质量规格为企业标准。(2)钐、铕、钆富集物:是由混合稀土氯化物经P204或P507分组制得,其氧化物为粉状,氯化物为结晶状。可提取钐、铕、钆的纯
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。采用内双层塑料袋,每袋净重5~10kg,外套钙质塑料箱包装。出口规格为:REO不小于92%;Sm2O3不小于30%;EuO3 不小于8%;Gd2O3不小于10%。检验标准GB11065.1~11065.3—89。(3)单一稀土氧化物:包括氧化镧、氧化铈、氧化镨、氧化钕、氧化钐、氧化铕、氧化钆。 由氯化稀土经电解或P507萃取分离制得。采用内衬塑料袋,外套铁桶,每桶净重50kg 包装。可制造各种光导玻璃部件、光导纤维、用于陶瓷、催化剂、电子、激光材料和磁性材料等。注意事项产品易吸水潮解,须存放在干燥的地方,不得露天存放,包装必须严密。更多有关氧化稀土的内容请查阅上海
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铝线氧化
2017-06-06 17:50:04
铝线氧化会产生很大的不良后果。铝线和铜线氧化后的后果,一般会缩短使用周期。接触面电流过大,会产生高热量,产生热量会进一步氧化,如果在接头处会形成一层氧化膜不导电,严重的会使导线电阻加大,容易引起火灾。防止铝线和铜线氧化最好的办法就是在含盐、酸、碱高的环境里不要让它裸露在外面。也有专用的铜铝接头,一边是铜管,一边是铝管,中间的连接是采用闪光焊焊接的,电工器材商店有卖.买时注意规格尺寸,用时铜线插入铜管,铝线插入铝管,用压线钳子把他们压紧。所以要及时注意铝线氧化。