钛材生产工艺
2019-01-25 13:37:03
目前,金属钛生产的工业方法是可劳尔法,产品为海绵钛。制取钛材传统的工艺是将海绵钛经熔铸成锭,再加工而成钛材。按此,从采矿到制成钛材的工艺过程的主要步骤为:钛矿->采矿->选矿->太精矿->富集->富钛料->氯化->粗TiCl4->精制->纯TiCl4->镁还原->海绵钛->熔铸->钛锭->加工->钛材或钛部件上述步骤中如果采矿得到的是金红石,则不必经过富集,可以直接进行氯化制取粗TiCI4。另外,熔铸作业应属冶金工艺,但有时也归入加工工艺。 上述工艺过程中的加工过程是指塑性加工和铸造而言。塑性加工方法又包括锻造、挤压、轧制、拉伸等。它可将钛锭加工成各种尺寸的饼材、环材、板材、管材、棒材、型材等制品,也可用铸造方法制成各种形状的零件、部件。 钛和钛合金塑性加工具有变形抗力大;常温塑性差、屈服极限和强度极限比值高、回弹大、对缺口敏感、变形过程易与模具粘结、加热时又易吸咐有害气体等特点,塑性加工较钢、铜困难。 故钛和钛合金的加工工艺必须考虑它们的这些特点。 钛采用塑性加工,加土尺寸不受限制,又能够大批量生产,但成材率低,加工过程中产生大量废屑残料。 针对钛塑性加工的上述缺点,近年来发展了钛的粉末冶金工艺。钛的粉末冶金流程与普通粉末冶金相同,只是烧结必须要在真空下进行。它适用乎生产大批量、小尺寸的零件,特别适用于生产复杂的零部件。这种方法几乎无须再经过加工处理,成材率高,既可充分利用钛废料作原料,又可以降低生产成本,但不能生产大尺寸的钛件。钛的粉末冶金工艺流程为:钛粉(或钛合金粉)->筛分->混合->压制成形->烧结->辅助加工->钛制品。 钛材生产的原则流程 钛材除了纯钛外,目前世界上已经生产出近30种牌号的钛合金。使用最广泛的钛合金是Ti-6Al-4V,Ti-5Al—2.5Sn等
硅热还原法生产工艺
2019-03-04 16:12:50
流程概述
硅热复原法是以白云鄂博的稀土富渣、稀土精矿渣或稀土精矿等为稀土质料,75硅铁为复原剂,石灰为熔剂,当炉渣含氟量最低时,也参加萤石为辅佐熔剂,在电弧炉内制备稀土硅铁合金的办法。
国外多选用稀土氧化物、氢氧化物、稀土精矿球团[16,17]等为质料,复原剂有硅铁、、硅锰、铝粉或其他复合硅合金,也有参加的,熔剂是碱金属和碱土金属的盐类或氧化物。
图1扼要描绘了我国硅热法出产稀土硅铁合金的工艺流程。
表1列出了当时我国稀土硅铁合金的国家标准。
表1 稀土硅铁合金化学成分要求(GB4137-84)牌 号化学成分/%RESiMnCaTiFe不 大 于FeSiRE21
FeSiRE24
FeSiRE27
FeSiRE30
FeSiRE33-A
FeSiRE33-B
FeSiRE36-A
FeSiRE36-B
FeSiRE39
FeSiRE42
FeSiRE4520.0~<23.0
23.0~<26.0
26.0~<29.0
29.0~<32.0
32.0~<35.0
32.0~<35.0
35.0~<38.0
35.0~<38.0
38.0~<41.0
41.0~<44.0
44.0~<47.040.0
45.0
43.0
40.0
40.0
40.0
39.0
39.0
39.0
37.0
35.04.0
4.0
4.0
4.0
4.0
4.0
4.0
4.0
3.0
3.0
3.05.0
5.0
5.0
4.0
4.0
4.0
4.0
4.0
3.0
3.0
3.03.5
3.5
3.5
3.5
3.5
1.0
3.0
1.0
3.0
3.0
3.0余量
余量
余量
余量
余量
余量
余量
余量
余量
余量
余量
钇基重稀土硅铁合金是我国20世纪70年代初开发的一个种类。钇基重稀土硅铁合金作为铸铁球化剂,也和轻稀土元素相同,除了具有激烈的脱氧脱硫作业外,还能使石墨化,进步铸铁的耐性与延展性。钇基重稀土的抗球化阑珊才能特别强,它在大断面铸铁件、稀土耐热钢以及铸铁焊条等范畴运用,弥补了轻稀土球化剂功能的缺乏。
稀土富渣石灰75硅铁 ↓ 电弧炉 ↓ 别离罐 冷却 ↓ ↓ 二次渣 稀土硅铁合金↓ ↓渣场 破碎包装 ↓ 入库
(1)对原材料的要求
稀土富渣 为进步稀土收率和产值,要求REO≥12%,MnO≤2%,Fe≤1%,P2O5<1%,碱度为1.0±0.2,不得有显着的铁皮搀杂及砂土等,粒度为10~250mm。
石灰 要求CaO>85%,其他按炼钢用材料要求,粒度大于50mm,禁止粉石灰入炉。
硅铁 按国家标准75硅铁,含硅量大于75%,块度不大于150mm。
(2)配料 按所要求出产的稀土硅铁合金的化学成分,以炉料的化学成分为根据,按炉装入量核算出稀土富渣、硅铁、石灰量组成批量。炉料间的相对配比,随各种因素(如合金档次,各质料成分改变等)的改变而改变。经过长时刻的出产实践,现已总结出来几个经历公式。
①稀土富渣与复原剂比(简称渣剂比)是断定稀土富渣配比的主要参数,可按下式核算:
A·(R)·f=C·[R]·g [1]
这一公式可写成:
A/C=g·[R]/f·(R) [2]
式中 A——稀土富渣量,kg;
C——含硅量,kg;
[R]——合金中稀土金属含量,%;
(R)——富渣中稀土氧化物含量,%,换算成稀土金属需乘以0.835;
g——合金率,即产出的合金与参加的硅铁质量比,可根据经历断定,%;
f——稀土回收率,%。
②碱度与石灰。出产实践证明,按式(1)表明的配料碱度保持在3.0~3.5,出炉前的终渣碱度应在2.0~2.5为宜。
SiO2+2 C ==== Si+2CO (1)
碱度=A[CaO]-1.47[F2]+B[CaO′][3]A[SiO2]+B[SiO′2]
式中 A——稀土富渣量,kg;
B——石灰量,kg;
[CaO]、[F2]、[SiO2]——CaO、F2、SiO2、在稀土富渣中的含量,%;
[CaO′]、[SiO′2]——CaO、SiO2、在石灰中的含量,%。
3MgO+2Si(1)====Mg2Si(1)+MgO·SiO2(1) (2)
由式(2)可核算出石灰参加量。此公式适用于稀土富渣,假如运用稀土精矿渣为质料时,因为稀土氧化物也是碱性氧化物,当其含量大于30%,应对式[3]进行恰当批改,出产一一般选用的渣灰比经历公式是:
B=(0.5~1.0)A [4]
稀土精矿渣宜选用低限,稀土富渣运用高限。
(3)冶炼工艺操作
①加料熔化 送电前,应查看炉子机电设备、炉衬等是否正常,必要时要进行处理和修补。用大电压小电流送电起弧,当3个电极均有电流时即可进行加料。稀土富渣和石灰可由炉顶部两个加料漏斗参加,富渣和石灰替换进行放料;也可手艺参加。新炉壳容积小,可分两批放料,直到把悉数配料加完。石灰应尽量加在炉子中心区。电流一般安稳5min左右,即可将电流增加到变压器的答应值,以加快熔化。在熔化过程中,要勤推料,不断将炉内四周的未熔料,面向炉子中心的高温区。
②复原 当炉料熔化约70%~80%时,即可停电抬起电极(也可不停电操作),将炉内四周未熔料面向中间,将凝结的大块打碎,最好拌和一下,使炉温各部成分均匀。然后,向炉心参加硅铁,尽量把硅铁加到高温三角区。如有硅铁显露液面,要及时把它压下,以削减硅铁烧损。此刻,可以用低电压大电流送电,使硅铁快速熔化,但应留意不要形成渣下金属过热。
在升温过程中,要留意炉顶逸出炉气的色彩和浓度改变及熔体液面状况。假如炉气由黄褐色,逐步变成灰白色,最终为蓝色,并观察到电极周围的渣面触摸处不断翻滚时,表明硅铁现已化完。渣温达1350~1400℃时,即可停电。抬起电极将炉体后倾必定视点,向炉内刺进中性气体管进行拌和,气体压力0.2~0.4MPa。开始时送风量要小,把风管刺进上部渣层试搅,以防俄然激烈拌和形成跑炉。逐步加大压力,把拌和管下插,视炉内反响欢腾状况前后倾动炉体,拌和方位随时改变,不留死角,要求炉内一直激烈欢腾而不溢渣。在拌和过程中炉内反响生成的气体很多逸出,焚烧旺盛,火焰由黄褐色变为灰白色,最终变成白色。一般火舌从电极孔穿出很高,当火焰下降欢腾削弱即可完毕拌和。拌和时刻一般为5~15min,长短由熔体量决议。取样分析后,决议是否持续拌和或出炉。
③出炉 当炉前分析合金中稀土含量到达要求档次时,选用高电压中级电流提温至1350℃。出炉前先把门坎用石灰和焦粉垫起,使炉体趋于水平,停电3~5min,使渣铁很好别离。翻开出铁口,先将大部分炉渣放入渣罐,此刻,倾炉有必要缓慢,避免带出合金,然后将剩下炉渣和合金放入另一罐中,将合金彻底放出。出炉后将罐吊至规则地址冷却。冷却时刻表为4~6h。当合金冷至400~600℃时,即可翻罐。放完合金后把炉子康复到正常方位,进行下炉的送电起弧加料。 参 考 文 献 16、B.п.зaйko дp.,CMaль.1983,6:37 17、л.B.Cлeпobaдp.,CMaль.1983,1:25
钛金铝型材生产工艺介绍
2019-03-01 10:04:59
铝型材镀钛金工艺,归于镀膜技能,它是在惯例镀钛工艺基础上添加预镀和电镀工艺过程,预镀工艺是将活化后的镀件置于食盐和的水溶液中进行化学处理。 电镀工艺的镀液成分包含硫酸镍、氯化镍、、十二烷基硫酸钠、糖精、亮光剂,本工艺具有简略、有用、作用佳等长处,本工艺制得的钛金铝型材其膜层硬度HV≈1500、平等条件下比镀22K金耐磨150倍,可加工成各种形状的金色、五颜六色,黑色等亮光的多种系列铝型材产品。 铝型材镀钛金工艺,包含选材、抛光、化学除油、清水冲刷、活化、真空镀钛工艺过程,其特征在于它还包含: 1、预镀工艺,该工艺是将活化后并经清水冲刷的钛金铝型材置于由食盐、和水组成的液体中进行化学处理,处理温度为常温,处理时刻至液体发作剧烈化学反应停止; 2、电镀工艺,该工艺中镀液成份包含硫酸镍、氯化镍、、十二烷基硫酸钠、糖精、亮光剂,工艺条件:电流3-4A/dm2阴极移动、5-7A/dm2空气拌和,镀液温度50-60℃,PH值3.9-4.2,电镀时刻15分钟。
简述钛金铝型材的生产工艺
2019-03-11 09:56:47
铝型材镀钛金工艺,归于镀膜技能,它是在惯例镀钛工艺基础上添加预镀和电镀工艺过程,预镀工艺是将活化后的镀件置于食盐和的水溶液中进行化学处理;电镀工艺的镀液成分包含硫酸镍、氯化镍、、十二烷基硫酸钠、糖精、亮光剂,本工艺具有简略、有用、作用佳等长处,本工艺制得的钛金铝型材其膜层硬度HV≈1500、平等条件下比镀22K金耐磨150倍,可加工成各种形状的金色、五颜六色,黑色等亮光的多种系列铝型材产品。
铝型材镀钛金工艺,包含选材、抛光、化学除油、清水冲刷、活化、真空镀钛工艺过程,其特征在于它还包含:
a、预镀工艺,该工艺是将活化后并经清水冲刷的钛金铝型材置于由食盐、和水组成的液体中进行化学处理,处理温度为常温,处理时刻至液体发作剧烈化学反应停止;b、电镀工艺,该工艺中镀液成份包含硫酸镍、氯化镍、、十二烷基硫酸钠、糖精、亮光剂,工艺条件:电流3-4A/dm2阴极移动、5-7A/dm2空气拌和,镀液温度50-60℃,PH值3.9-4.2,电镀时刻15分钟。
钨铁生产工艺
2019-01-18 13:27:13
结块法
结块法采用可在轨道上移动、炉体上段可拆的敞口电炉,用碳作还原剂。精钨矿、沥青焦(或石油焦)和造渣剂(铝矾土)组成的混合炉料分批陆续加入炉中,炉内炼得的金属一般呈粘稠状,随着厚度增高,下部逐渐凝固。炉子积满后停炉,把炉体拉出,拆除上段炉体使结块冷凝。然后取出凝块,进行破碎和精整;挑出边缘、带渣和不合格的部分回炉重熔。产品含钨80%左右,含碳不大于1%。
取铁法
取铁法适用于冶炼熔点较低的含钨70%的钨铁。采用硅和碳作还原剂;分还原(又称炉渣贫化)、精炼、取铁三个阶段操作。还原阶段炉中存有上一炉取铁后留下的含WO3大于10%的炉渣,再陆续加进多批钨精矿炉料,然后加入含硅75%的硅铁和少量沥青焦(或石油焦)进行还原冶炼,待炉渣含WO3降到0.3%以下时放渣。随后转入精炼阶段,在此期内分批加入钨精矿、沥青焦混合料,用较高电压操作,在较高温度下脱除硅、锰等杂质。取样检验,确定成分合格后,开始取铁。过去用钢勺人工挖取铁块投入水池,60年代初吉林铁合金厂改用机械取铁装置,改善了劳动条件。取铁期内仍根据炉况,适当地加进钨精矿、沥青焦料。冶炼电耗约3000千瓦•时/吨,钨回收率约99%。
铝热法
近年来,为了利用废硬质合金粉末钨钴分离提钴后的再生碳化钨,研制出了铝热法钨铁工艺,用再生碳化钨与铁为原料,以铝作还原剂,利用碳化钨中自身的碳和铝燃烧的热能,使原料中的钨和铁转化为钨铁,可节约大量的电能,并降低成本。同时由于原料碳化钨中的杂质远远低于钨精矿的杂质,产品质量均高于以钨精矿为原料的钨铁。钨的回收率也高于以钨精矿为原料的工艺。
钨价昂贵,在生产过程中必须重视提高回收率,不合格产品、渣铁要收集回炉,电炉应有高效率炉气除尘设施,回收含钨粉尘。
钢铁生产工艺
2018-12-11 14:37:54
现代钢铁生产流程是将铁矿石在高炉中冶炼成生铁,将铁水注入转炉或电炉冶炼成钢,再将钢水铸成连铸坯或钢锭,经轧制等塑性变形方法加工成各种用途的钢材。 一个钢铁联合企业一般包括原料处理、炼铁、炼钢、轧钢、能源供应、交通运输等生产环节,是一个复杂而庞大的生产体系。我国的钢铁企业一般都是这样的全流程联合企业。
1、冶炼原料 原料是高炉冶炼的物质基础,精料是高炉操作稳定顺行,获得高产、优质、低耗及长寿的基本保证。 高炉冶炼用的原料主要有铁矿石(天然富矿和人造富矿)、燃料(焦炭与喷吹燃料)、熔剂(石灰石和白云石等)。冶炼一吨生铁大概需要品位为63%的铁矿石1.60~1.65吨,0.3~0.6吨焦炭,0.2~0.4吨熔剂。2、炼铁工艺 高炉炼铁是以焦炭为能源基础的传统炼铁方法。它与转炉炼钢相配合,是目前生产钢铁的主要方法。高炉炼铁的这种主导地位预计在相当长时期之内不会改变。高炉炼铁的本质是铁的还原过程,即焦炭做燃料和还原剂,在高温下将铁矿石或含铁原料的铁,从氧化物或矿物状态(如Fe2O3、Fe3O4、Fe2SiO4、Fe3O4·TiO2等)还原为液态生铁。 冶炼过程中,炉料(矿石、熔剂、焦炭)按照确定的比例通过装料设备分批地从炉顶装入炉内。从下部风口鼓入的高温热风与焦炭发生反应,产生的高温还原性煤气上升,并使炉料加热、还原、熔化、造渣,产生一系列的物理化学变化,最后生成液态渣、铁聚集于炉缸,周期地从高炉排出。上升过程中,煤气流温度不断降低,成分逐渐变化,最后形成高炉煤气从炉顶排出。3、炼钢
钢与生铁都是以铁元素为主,并含有少量碳、硅、锰、磷、硫等元素的铁碳合金,二者差别就是C元素的含量。 炼钢的主要任务包括以下几项:
1)脱碳;2)脱磷;3)脱硫;4)脱氧;5)脱氮、氢等;6)去除非金属夹杂物;7)合金化;8)升温;9)凝固成型。
炼钢工艺主要包括 1) 铁水预处理;2)转炉或电弧炉炼钢;3)炉外精炼(二次精炼);4)连铸。 炼钢过程是个氧化过程,其去除杂质的主要手段是向熔池吹入氧气并加入造渣剂形成熔渣出来。脱碳反应是炼钢过程的主要手段,硅、锰、磷、硫等元素也通过氧化反应去除。炼钢的原料有生铁、废钢、熔剂(石灰石等)、脱氧剂(硅铁、锰铁、铝等)、合金料等。4、连铸 连续铸钢是通过连铸机将钢液连续地铸成钢坯的工序。与模铸相比,连铸具有以下优越性: 1)简化工序、节能;2)铸坯切头率降低、金属收得率比模铸高7~12%;3)高效凝固;4)优化成型。
连铸工艺的流程为:钢液通过中间包注入结晶器内,迅速冷却成具有一定厚度的凝固壳而内部仍为液态的铸坯。铸坯下部与伸入结晶器底部的引锭杆衔接,浇注开始后,拉坯机通过引锭杆把结晶器内的铸坯以一定速度拉出。铸坯通过连铸二次冷却区时,进一步是受到喷水冷却直到完全凝固。完全凝固后的铸坯通过拉矫机矫直后,切割成规定长度,由输送辊道运出。5、轧钢 轧制过程是轧件与轧辊之间的摩擦力将轧件拉进不同旋转方向的轧辊之间使之产生塑性变形的过程。一般的轧钢工序可分为: 加热炉 粗轧 中轧 精轧 精整
冰铜生产工艺
2017-06-06 17:50:13
冰铜生产工艺技术,是衡量一个企业是否具有先进性,是否具备
市场
竞争力,是否能不断领先于竞争者的重要指标依据。随着我国冰铜
市场
的迅猛发展,与之相关的核心生产技术应用与研发必将成为业内企业关注的焦点。了解国内外冰铜生产核心技术的研发动向、工艺设备、技术应用及趋势对于企业提升产品技术规格,提高
市场
竞争力十分关键。采用湿法冶金工艺从铅火法冶炼系统中产出的铅冰铜中回收铜,属
有色金属
湿法冶金领域。将铅冰铜块料磨至粒度小于40目以下;研磨后的铅冰铜用废电积液或稀酸溶液调浆后送入高压釜,液固比10∶1,并通入氧气,在氧分压0.2~1.0MPa,总压0.5~1.5MPa,浸出温度100~150℃,硫酸浓度50~150g/L,浸出时间2~6h的浸出条件下氧化浸出铜,而铅则以硫酸铅的形式留在渣中;浸出过程完成后,矿浆排出高压釜,进行液固分离,实现
金属
的初步分离;含铜的浸出液采用电沉积方法回收溶液中的铜,获得符合国标的阴极铜产品;浸出渣返回火法炼铅系统回收利用铅、银、单质硫有价元素。更多有关冰铜生产工艺的内容请查阅上海
有色
网
钼生产工艺
2018-12-10 09:44:08
3月21日消息:由于大部分钼矿石品位相对较低,因此需要采用高效率的采矿工艺,一般包括: 采 矿
大规模的露天开采;
地下矿块崩落开采,用这种方法可使大块巨石破碎,重量减小。 世界上许多钼矿的产能都很高,矿石的日运输能力最高可达50000吨。
选 矿 矿石经过一系列的破碎和研磨(球磨或棒磨)后粒径可减小至1微米(1/1000mm),这样就把辉钼矿从基质岩石中分离出来。用一些药剂(包括一些燃料和柴油)进行调浆,这些药剂附着在钼粒子表面,用作疏水剂。 浮选分离在通风槽中进行,钼粒子和悬浮在空气中的泡沫接触,精矿浮在泡沫表面进入流槽中。接着经再磨和再选环节除去其它杂质,钼精矿品位得以提高。最终的精矿含辉钼矿70 %~90%,如果需要的话,用酸浸法除去铜和铅等杂质。
焙 烧 钼精矿经过焙烧可转化为工业氧化钼,其化学反应式为: 2MoS2 + 7O2==>2MoO3+4SO2 MoS2+6MoO3==>7MoO2+2SO2 2MoO2+ O3==>2MoO3 钼精矿是在大型多膛炉或叫焙烧炉中进行焙烧,焙烧温度为600~700°C。钼精矿由搅拌耙搅动,使物料从炉床的中央向四周移动,从这里再落入下一层,然后再返回到炉床的中央,这样均匀的气流10小时内在12层或更多的炉层中不停地循环,最终产品-工业氧化钼一般含钼不小于57%,含硫小于0 .1%。 一些副产钼的铜矿中含有少量的铼(<0.10%),铼是一种金属元素,在催化剂领域铼用于生产无铅汽油,在高级超合金领域用于制造喷气式发动机的涡轮叶片。铼是在焙烧钼精矿过程中回收的一种重要的稀有金属资源。 (miki)
硅粉生产工艺
2017-06-06 17:50:01
硅粉生产工艺是投资者想知道的信息,因为了解它可以帮助操作。硅粉生产工艺是由纯净石英粉经先进的超细研磨工艺加工而成 是用途极为广泛的无机非金属材料。具有介电性能优异、热膨胀系数低、导热系数高、悬浮性能好等优点。因其具有优良的物理性能、极高的化学稳定性、独特的光学性质及合理、可控的粒度分布,从而被广泛应用于光学玻璃、电子封装、电气绝缘、高档陶瓷、油漆涂料、精密铸造、硅橡胶、医药、化装品、电子元器件以及超大规模集成电路、移动通讯、手提电脑、航空航天等生产领域。 硅微粉还是生产多晶硅的重要原料。硅微粉用无水氯化氢(HCl)与之反应在一个流化床反应器中,生成三氯氢硅(SiHCl3),SiHCl3进一步提纯后在氢气中还原沉积成多晶硅。而多晶硅则是光伏产业太阳能电池的主要原材料。近年来,全球能源的持续紧张,使大力发展太阳能成为了世界各国能源战略的重点,随着光伏产业的风起云涌,太阳能电池原材料多晶硅价格暴涨,又促使硅微粉的市场需求迅猛增长,硅微粉呈现出供不应求的局面,更使硅资源拥有者尽享惊人的暴利。 据调查,目前国内生产硅微粉的能力约25万吨,主要是普通硅微粉,而高纯超细硅微粉大量依靠进口。初步预测2005年我国对超细硅微粉的需求量将达6万吨以上。其中,橡胶行业是最大的用户,涂料行业是重要有巨大潜力的应用领域,电子塑封料、硅基板材料和电子电器浇注料对高纯超细硅微粉原料全部依靠进口,仅普通球形硅微粉的价格2-3万元/吨,而高纯超细硅微粉的价格则高达几十万元/吨以上。 硅微粉是由纯净石英粉经先进的超细研磨工艺加工而成,是用途极为广泛的无机非金属材料。具有介电性能优异、热膨胀系数低、导热系数高、悬浮性能好等优点。因其具有优良的物理性能、极高的化学稳定性、独特的光学性质及合理、可控的粒度分布,从而被广泛应用于光学玻璃、电子封装、电气绝缘、高档陶瓷、油漆涂料、精密铸造、硅橡胶、医药、化装品、电子元器件以及超大规模集成电路、移动通讯、手提电脑、航空航天等生产领域。 硅微粉还是生产多晶硅的重要原料。硅微粉用无水氯化氢(HCl)与之反应在一个流化床反应器中,生成三氯氢硅(SiHCl3),SiHCl3进一步提纯后在氢气中还原沉积成多晶硅。而多晶硅则是光伏产业太阳能电池的主要原材料。近年来,全球能源的持续紧张,使大力发展太阳能成为了世界各国能源战略的重点,随着光伏产业的风起云涌,太阳能电池原材料多晶硅价格暴涨,又促使硅微粉的市场需求迅猛增长,硅微粉呈现出供不应求的局面,更使硅资源拥有者尽享惊人的暴利。 据调查,目前国内生产硅微粉的能力约50万吨,主要是普通硅微粉,而高纯超细硅微粉大量依靠进口。初步预测2008年我国对超细硅微粉的需求量将达10万吨以上。其中,橡胶行业是最大的用户,涂料行业是重要有巨大潜力的应用领域,电子塑封料、硅基板材料和电子电器浇注料对高纯超细硅微粉原料全部依靠进口,仅普通球形硅微粉的价格2-3万元/吨,而高纯超细硅微粉的价格则高达几十万元/吨以上。 超细硅微粉具有粒度小、比表面积大、化学纯度高、分散性能好等特点。以其优越的稳定性、补强性、增稠性和触变性而在橡胶、涂料、医药、造纸、日化等诸多领域得到广泛应用,并为其相关工业领域的发展提供了新材料的基础和技术保证,享有"工业味精""材料科学的原点"之美誉。自问世以来,已成为当今时间材料科学中最能适应时代要求和发展最快的品种之一,发达国家已经把高性能、高附加植的精细无机材料作为本世纪新材料的重点加以发展。 近年来,计算机市场、网络信息技术市场发展迅猛,CPU集程度愈来愈大,运算速度越来越快,家庭电脑和上网用户越来越多,对计算机技术和网络技术的要求也越来越高,作为技术依托的微电子工业也获得了飞速的发展,PⅢ 、PⅣ 处理器,宽带大容量传输网络,都离不开大规模、超大规模集成电路的硬件支持。 随着微电子工业的迅猛发展,大规模、超大规模集成电路对封装材料的要求也越来越高,不仅要求对其超细,而且要求其有高纯度、低放射性元素含量,特别是对于颗粒形状提出了球形化要求。高纯超细熔融球形石英粉(简称球形硅微粉)由于其有高介电、高耐热、高耐湿、高填充量、低膨胀、低应力、低杂质、低摩擦系数等优越性能,在大规模、超大规模集成电路的基板和封装料中,成了不可缺少的优质材料。 为什么要球形化?首先,球的表面流动性好,与树脂搅拌成膜均匀,树脂添加量小,并且流动性最好,粉的填充量可达到最高,重量比可达90.5%,因此,球形化意味着硅微粉填充率的增加,硅微粉的填充率越高,其热膨胀系数就越小,导热系数也越低,就越接近单晶硅的热膨胀系数,由此生产的电子元器件的使用性能也越好。其次,球形化制成的塑封料应力集中最小,强度最高,当角形粉的塑封料应力集中为1时,球形粉的应力仅为0.6,因此,球形粉塑封料封装集成电路芯片时,成品率高,并且运输、安装、使用过程中不易产生机械损伤。其三,球形粉摩擦系数小,对模具的磨损小,使模具的使用寿命长,与角形粉的相比,可以提高模具的使用寿命达一倍,塑封料的封装模具价格很高,有的还需要进口,这一点对封装厂降低成本,提高经济效益也很重要。 球形硅微粉,主要用于大规模和超大规模集成电路的封装上,根据集程度(每块集成电路标准元件的数量)确定是否球形硅微粉,当集程度为1M到4M时,已经部分使用球形粉,8M到16M集程度时,已经全部使用球形粉。250M集程度时,集成电路的线宽为0.25μm,当1G集程度时,集成电路的线宽已经小到0.18μm,目前计算机PⅣ 处理器的CPU芯片,就达到了这样的水平。这时所用的球形粉为更高档的,主要使用多晶硅的下脚料制成正硅酸乙脂与四氯化硅水解得到SiO2,也制成球形其颗粒度为 -(10~20)μm可调。这种用化学法合成的球形硅微粉比用天然的石英原料制成的球形粉要贵10倍,其原因是这种粉基本没有放射性α射线污染,可做到0.02PPb以下的铀含量。当集程度大时,由于超大规模集成电路间的导线间距非常小,封装料放射性大时集成电路工作时会产生源误差,会使超大规模集成电路工作时可靠性受到影响,因而必须对放射性提出严格要求。而天然石英原料达到(0.2~0.4) PPb就为好的原料。现在国内使用的球形粉主要是天然原料制成的球形粉,并且也是进口粉。 一般集成电路都是用光刻的方法将电路集中刻制在单晶硅片上,然后接好连接引线和管角,再用环氧塑封料封装而成。塑封料的热膨胀率与单晶硅的越接近,集成电路的工作热稳定性就越好。单晶硅的熔点为1415℃,膨胀系数为3.5PPM,熔融石英粉的为(0.3~0.5)PPM,环氧树脂的为(30~50)PPM,当熔融球形石英粉以高比例加入环氧树脂中制成塑封料时,其热膨胀系数可调到8PPM左右,加得越多就越接近单晶硅片的,也就越好。而结晶粉俗称生粉的热膨胀系数为60PPM,结晶石英的熔点为1996℃,不能取代熔融石英粉(即熔融硅微粉),所以中高档集成电路中不用球形粉时,也要用熔融的角形硅微粉。这也是高档球形粉想用结晶粉整形为近球形不能成功的原因所在。80年代日本也走过这条路,效果不行,走不通;10年前,包括现在我国还有人走这条路,从以上理论证明此种方法是不行的。即高档塑封料粉不能用结晶粉取代。 是用熔融石英(即高纯石英玻璃),还是用结晶石英,哪一种为原料生产高纯球形石英粉为好?根据试验,专家认为:这个题已经十分清楚,用天然石英SiO2,高温熔融喷射制球,可以制得完全熔融的球形石英粉。用天然结晶石英制成粉,然后分散后用等离子火焰制成的球就是熔融的球,用火焰烧粉制得的球,表面光华,体积也有收缩,更好用,日本提供的这种粉,用X射线光谱分析谱线完全是平的,也是全熔融球形石英粉,而国内电熔融的石英,如连云港的熔融石英光谱分析不定型含量为95%,谱线仍能看出有尖峰,仍有5%未熔融。由此可见,生产球形石英粉,只要纯度能达到要求,以天然结晶石英为原料最好,其生产成本最低,工艺路线更简捷 一) 硅微粉在橡胶制品中的应用 活性硅微粉(经偶联剂处理)填充于天然橡胶、顺丁橡胶等胶料中,粉体易于分散,混炼工艺性能好,压延和压出性良,并能提高硫化胶的硫化速度,对橡胶还有增进粘性的功效,尤其是超细级硅微粉,取代部分白炭黑填于胶料中,对于提高制品的物性指标和降低生产成本均有很好作用。-2um达60-70%的硅微粉用于出口级药用氯化丁基橡胶瓶塞和用于电工绝缘胶鞋中效果甚佳。 硅微粉在仿皮革制作中作为填充料,其制品的强度、伸长率、柔性等各项技术指标均优于轻质碳酸钙、活性碳酸钙、活性叶蜡石等无机材料作填充剂制作的产品。 硅微粉代替精制陶土、轻质碳酸征等粉体材料应用于蓄电池胶壳,填充我量可达65%左右,且工艺性能良好。所获胶壳制品,具有外表平整光滑,硬度大,耐酸蚀,耐电压,热变形和抗冲击等物理机械性能均达到或超过JB3076-82技术指标。 (二) 硅微粉在塑料制品中的应用 活性硅微粉是聚丙烯、聚氯乙烯、聚乙烯等制品理想的增强剂,不仅有较大的填充量,而且抗张强度好。制成母粒,用于聚氯乙烯地板砖中,可提高产品耐磨性。 硅微粉应用于烯烃树脂薄膜其粉体分散均匀,成膜性好,力学性能强,较用PCC做填充料生产的塑膜,阻隔红外线透过率降低10%以上,对农用
锌锭生产工艺
2017-06-06 17:49:55
锌锭生产工艺,是衡量一个企业是否具有先进性,是否具备市场竞争力,是否能不断领先于竞争者的重要指标依据。“大重量锌锭生产工艺研究”成功地解决了大重量锌锭浇铸过程中物表面质量难以控制的技术难题,化学成分稳定,锌主品位达到99.99%以上,物理尺寸为(mm):长1238--1276,宽489--514,高289--324。工业试验证明所研制的模具可行,锌锭表面洁净、光滑,无裂纹、缩孔,无飞边、毛刺,锌锭厚度对边差不大于20mm。目前,该项技术已申报专利。随着我国锌锭市场的迅猛发展,与之相关的核心生产技术应用与研发必将成为业内企业关注的焦点。了解国内外锌锭生产工艺的核心技术的研发动向、工艺设备、技术应用及趋势对于企业提升产品技术规格,提高市场竞争力十分关键。随着锌锭市场的成熟发展,国内的锌锭生产工艺也逐渐得到完善.与欧美相比,我们国家的锌锭生产工艺已经不处于下风,期待在未来会出现更多的新锌锭生产工艺.!