1. คำจำกัดความและลักษณะของวัสดุโลหะที่มีความบริสุทธิ์สูง
วัสดุโลหะที่มีความบริสุทธิ์สูงเป็นวัสดุโลหะที่มีความบริสุทธิ์ในระดับสูงมาก (โดยปกติจะสูงกว่า 99.999%) ลักษณะหลักของมันรวมถึงโครงสร้างผลึกที่สมบูรณ์สูงปริมาณสิ่งเจือปนต่ำมากและการนำไฟฟ้าและความร้อนที่ยอดเยี่ยม การเตรียมวัสดุโลหะที่มีความบริสุทธิ์สูงนั้นมีความต้องการและมักจะเกี่ยวข้องกับขั้นตอนกระบวนการหลายขั้นตอนเช่นการหลอมสุญญากาศและการทำให้บริสุทธิ์ทางเคมีไฟฟ้าเพื่อให้แน่ใจว่ามีความบริสุทธิ์ในระดับสูง
2. พื้นที่ของการใช้งานสำหรับวัสดุโลหะที่มีความบริสุทธิ์สูง
วัสดุโลหะที่มีความบริสุทธิ์สูงมีการใช้กันอย่างแพร่หลายในหลายสาขาซึ่งอุตสาหกรรมอิเล็กทรอนิกส์เป็นหนึ่งในพื้นที่การใช้งานหลัก ในกระบวนการผลิตวงจรรวมการใช้โลหะที่มีความบริสุทธิ์สูงเนื่องจากวัสดุพื้นฐานสามารถมั่นใจได้ถึงความน่าเชื่อถือและประสิทธิภาพสูงของอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ สาขาการแพทย์ยังใช้ความเข้ากันได้ทางชีวภาพของโลหะที่มีความบริสุทธิ์สูงเพื่อเตรียมการปลูกถ่ายโลหะที่มีความบริสุทธิ์สูงเช่นข้อต่อประดิษฐ์และวัสดุบูรณะทันตกรรม นอกจากนี้ในด้านของ optoelectronics, การผลิตเซมิคอนดักเตอร์, เซลล์แสงอาทิตย์ ฯลฯ วัสดุโลหะที่มีความบริสุทธิ์สูงยังมีบทบาทสำคัญและมีค่าการใช้งานที่สำคัญ ในเวลาเดียวกันฟิลด์แอปพลิเคชันเหล่านี้ยังได้รับความต้องการสูงมากเกี่ยวกับความบริสุทธิ์ความเสถียรและการนำไฟฟ้าของวัสดุโลหะที่มีความบริสุทธิ์สูงซึ่งส่งเสริมการพัฒนาอย่างต่อเนื่องและนวัตกรรมของเทคโนโลยีการเตรียมวัสดุโลหะที่มีความบริสุทธิ์สูง
ประการที่สองภาพรวมเทคโนโลยีการหลอมสุญญากาศ
1. วาคัมละลายหลักการพื้นฐาน
การละลายสูญญากาศเป็นวิธีการที่สำคัญของการเตรียมโลหะหลักการพื้นฐานคือการวางตัวอย่างโลหะในสภาพแวดล้อมที่มีความดันสูงหรือต่ำมากผ่านการให้ความร้อนของการหลอมโลหะจากนั้นทำความเย็นและการแข็งตัวเพื่อให้ได้ปริมาณก๊าซที่มีความบริสุทธิ์สูง แกนกลางของกระบวนการคือการใช้สภาพแวดล้อมสูญญากาศเพื่อหลีกเลี่ยงการทำปฏิกิริยากับโลหะด้วยออกซิเจนไนโตรเจนและสิ่งสกปรกอื่น ๆ ในอากาศซึ่งจะช่วยลดการผสมสิ่งสกปรก การละลายสูญญากาศไม่เพียง แต่ต้องใช้สภาพแวดล้อมกระบวนการที่บริสุทธิ์สูงเท่านั้น
2. การจำแนกประเภทและลักษณะของการละลายสูญญากาศ
การหลอมสูญญากาศสามารถแบ่งออกเป็นส่วนโค้งสูญญากาศการหลอมเหลวการหลอมสุญญากาศและการละลายของลำแสงอิเล็กตรอนสูญญากาศตามลักษณะของกระบวนการและพื้นที่การใช้งานที่แตกต่างกัน การหลอมละลายสูญญากาศคือการใช้ผลกระทบอุณหภูมิอุณหภูมิสูงของกระบวนการหลอมตัวอย่างโลหะ การหลอมเหนี่ยวนำสูญญากาศใช้หลักการของการเหนี่ยวนำความร้อนเพื่อสร้างกระแสเหนี่ยวนำบนพื้นผิวของตัวอย่างโลหะผ่านการเหนี่ยวนำแม่เหล็กไฟฟ้าเพื่อความร้อนและละลาย การละลายของลำแสงอิเล็กตรอนสูญญากาศเป็นลำแสงอิเล็กตรอนพลังงานสูงโดยตรงบนพื้นผิวของตัวอย่างโลหะจะถูกทำให้ร้อนและละลาย วิธีการหลอมสุญญากาศประเภทต่าง ๆ มีลักษณะของตัวเอง แต่ทั้งหมดอยู่ในสภาพแวดล้อมสูญญากาศสูงเพื่อตระหนักถึงความบริสุทธิ์ของการละลายของโลหะ เทคโนโลยีการหลอมรวมสูญญากาศได้กลายเป็นหนึ่งในวิธีที่สำคัญที่สุดสำหรับการเตรียมโลหะที่มีความบริสุทธิ์สูงเนื่องจากกระบวนการเตรียมการที่บริสุทธิ์สูงและคุณสมบัติที่ยอดเยี่ยมของวัสดุที่เตรียมไว้
ประการที่สามเทคโนโลยีสำคัญในการละลายสุญญากาศ
1. เทคโนโลยีการควบคุมสภาพแวดล้อมสูญญากาศ
เทคโนโลยีการควบคุมสภาพแวดล้อมสูญญากาศส่วนใหญ่รวมถึงการบำรุงรักษาสูญญากาศสูงและการควบคุมก๊าซ ในการละลายสุญญากาศการรักษาสภาพแวดล้อมสูญญากาศสูงเป็นพื้นฐานสำหรับการสร้างความมั่นใจในความบริสุทธิ์ของวัสดุโลหะ การบำรุงรักษาสูญญากาศสูงคือผ่านปั๊มสุญญากาศขั้นสูงและเทคโนโลยีการปิดผนึกเพื่อให้แน่ใจว่ากระบวนการหลอมเหลวภายในความเข้มข้นของก๊าซของระบบต่ำมาก การควบคุมก๊าซที่แม่นยำเป็นสิ่งจำเป็นเพื่อป้องกันไม่ให้เกิดสิ่งสกปรกจากก๊าซภายนอกเข้าสู่วัสดุโลหะ ด้วยการแนะนำก๊าซเฉื่อยหรือส่วนผสมของก๊าซเข้าไปในห้องหลอมและตรวจสอบพวกเขาในเวลาจริงโดยใช้อุปกรณ์ตรวจสอบออนไลน์เช่นสเปกโตรมิเตอร์มวลชนองค์ประกอบของก๊าซสามารถควบคุมได้อย่างมีประสิทธิภาพซึ่งช่วยหลีกเลี่ยงปฏิกิริยาออกซิเดชันและกระบวนการปนเปื้อนอื่น ๆ
2. อุปกรณ์การหลอมละลายและพารามิเตอร์กระบวนการควบคุมเทคโนโลยี
เตาไฟฟ้าเป็นหนึ่งในอุปกรณ์หลักของการละลายสูญญากาศซึ่งส่งผลโดยตรงต่อการทำความร้อนและการระบายความร้อนของโลหะในกระบวนการหลอมเหลว มันสำคัญมากในการออกแบบโครงสร้างเตาอย่างสมเหตุสมผลเพื่อให้แน่ใจว่าตัวอย่างโลหะมีความร้อนเท่ากัน ระบบควบคุมเตาขั้นสูงสามารถมั่นใจได้ถึงความเสถียรของอุณหภูมิของโลหะในระหว่างการหลอมละลายและการแข็งตัวโดยการควบคุมอุณหภูมิอย่างแม่นยำ อัตราการระบายความร้อนส่งผลโดยตรงต่ออัตราการเติบโตของคริสตัลและโครงสร้างขัดแตะ โดยการปรับอัตราการระบายความร้อนขนาดและรูปร่างของผลึกโลหะสามารถควบคุมได้ดังนั้นจึงปรับปรุงคุณสมบัติเชิงกลและความสม่ำเสมอของโครงสร้างของวัสดุโลหะ อัตราการระบายความร้อนที่สามารถควบคุมได้สูงเป็นพารามิเตอร์กระบวนการสำคัญในเทคโนโลยีการหลอมสุญญากาศ
3. เทคโนโลยีการแยกและการทำให้บริสุทธิ์
ในกระบวนการหลอมสุญญากาศอาจมีบางส่วนที่ไม่ละลายน้ำในโลหะหลอมเหลวเช่นออกไซด์การรวมและอื่น ๆ กระบวนการแยกและการทำให้บริสุทธิ์ของเหลวของเหลวมีจุดมุ่งหมายเพื่อกำจัดสิ่งสกปรกออกจากโลหะหลอมเหลวเพื่อปรับปรุงความบริสุทธิ์ของโลหะ ผ่านการออกแบบที่สมเหตุสมผลของโครงสร้างเตาเผาสามารถทำให้การแยกของเหลวตะกรันและโลหะเหล่านี้มีประสิทธิภาพวิธีการทั่วไปสำหรับการใช้พายุไซโคลนสนามแม่เหล็กและอุปกรณ์อื่น ๆ เพื่อแยกของเหลวตะกรันออกจากโลหะ
4. เทคโนโลยีการกลั่นและการทำให้บริสุทธิ์
การกลั่นด้วยสารเคมีคือการเพิ่มปริมาณที่เหมาะสมของสารลดสารออกซิไดซ์และสารเคมีอื่น ๆ เพื่อให้สิ่งสกปรกในโลหะหลอมเหลวและปฏิกิริยาการก่อตัวของก๊าซระเหยหรือละลายในตะกรันและในที่สุดก็ตระหนักถึงการกำจัดสิ่งสกปรก การกลั่นด้วยสารเคมีต้องการการวัดที่แม่นยำและการควบคุมปริมาณสารเคมีที่เพิ่มเข้ามาและเงื่อนไขการเกิดปฏิกิริยาเพื่อให้แน่ใจว่าผลการกลั่น
