铸造多晶硅中的金属杂质及其对硅片性能的影响
研发技术部习海平工号02575
摘要：铸造多晶硅中金属杂质对太阳能电池的转换效率有重要影响，金属杂质的含量与多晶硅片的电阻率、少子寿命等性能有直接的联系。本文结合公司生产实际，分别从金属杂质的来源，金属杂质在硅锭中的分布及溶解性能，金属杂质对硅片性能的影响等几个方面对金属杂质进行分析，并提出一些金属杂质控制方法以及对金属杂质含量异常硅片的处理方法。
关键词：多晶硅铸造多晶硅金属杂质
正文：
金属杂质特别是过渡金属杂质，在原生铸锭中的浓度般都低于1×10”cm 3，但是它们无论是以单个原子形式，或者以沉淀形式出现，都对太阳能电池的转换效率有重要的影响[1]。近期由于硅料中所含金属杂质超标，导致多个晶锭出现电阻率严重异常而整锭报废，另外还出现较多晶棒切片后的硅片电阻率出现较大波动，对公司的经济效益带来严重的影响。下面对铸造多晶硅中金属杂质的性质及其对硅片性能的影响进行详细的分析，为多晶硅片的生产及异常硅片的处理提供一定的参考。
1.铸造多晶硅中金属杂质的来源
铸造多晶硅中的金属杂质主要有Fe，Al，Ga，Cu，Co，Ni等，铸造多晶硅中金属杂质的来源主要有以下几个方面：
A．原生硅料中含有一定量的金属杂质，这也是金属杂质的一个主要来源。目前由于硅料异常紧缺，导致一些含杂质较多的硅料在市场上
流通，造成铸出的晶锭出现问题的事故时有发生。
B．在硅料的清洗，铸锭及切片的整个过程中由于使用各种金属器件接触，导致金属杂质的引入。这也是铸造多晶硅中金属杂质含量偏高
的一个主要原因。整个工艺流程中引入金属杂质的途径有很多，例
如硅料清洗过程中清洗液的残留，晶锭转运过程中使用的不锈钢转
运车，多晶硅棒破碎过程中所使用的铁锤等。
2.过渡族金属杂质在硅锭中的分布和溶解
硅中金属杂质的引入可以在晶体生长过程中，或者在硅片的抛光、化学处理、离子注入、氧化或其他处理过程中首先在表面附着，随后后续的高温热处理过程中扩散进入硅基体[2]。
在高温（>800℃）下，过渡族金属一般都有很快的扩散速度而溶解度则相对较小。Cu、Ni为快速扩散杂质，在高温下，Cu、Ni的扩散速率甚至可以接近于液相时的扩散速率，达到10-4cm2/s。而其他的金属杂质，如Fe、Cr等为慢扩散杂质，一般比Cu、Ni的扩散速率慢一到两个数量级，但在高温下仍可以达到几十到几百微米每秒。
在经过定向凝固的多晶硅锭中，金属杂质的浓度分布呈现出两头高中间低的趋势，为验证金属杂质在多晶硅锭中的实际分布情况，有研究者取包含原始头部及尾部的长条形硅片为实验样品[3]。将样品于200℃热处理十分钟左右，快速退火，用微波光电导衰减仪分别测量样品处理前后的少子寿命值，根据前后少子寿命的变化而计算出Fe浓度，具体关系为：[Fe] =K·(1/T befor-1/T after)。其中K =3．4×1013。经过计算，得到如图2.1所示的分布图：
图2.1间隙铁浓度沿硅锭生长方向分布图
由上图可以得知，间隙铁浓度沿硅锭长度方向的分布特征为：底部和顶部处浓度明显较高，数量级约为1015，中间部分浓度分布较为均匀，且其浓度基本上
均低于5×1014。由于铁的分凝系数远小于l，所以顶部处铁浓度较高可以理解为由铁在硅熔体中分凝所导致的结果，然而硅锭底部处较高的铁浓度则无法用分凝来解释。由于铁在硅中具有较大的固相扩散系数，所以这可能是硅锭底部凝固完成后的冷却过程中，铁由坩埚或者氮化硅保护层中向硅锭底部进行固相扩散的结果。事实上，由于硅锭底部最先开始凝固，而通常整个凝固过程将持续数十个小时，硅锭底部将有较长的时间处于高温状态，因此来自坩埚和涂层的金属杂质(主要为铁)通过固相扩散进入到晶体中的现象极有可能发生。
3.金属杂质对硅片性能的影响
铸造多晶硅中金属杂质一般以间隙态替位态、复合体或沉淀形式存在，往往会引入额外的电子或空穴，导致硅片载流子浓度改变，还可能成为复合中心，大幅度降低少数载流子寿命。另外，由于在多晶硅中含有境界、位错等大量缺陷，使得金属杂质很易于在这些缺陷处形成金属沉淀，对硅片的性能造成严重的破坏作用[5]。
多种金属元素可以在硅中形成复合体，在多晶硅中，最常见也是最重要的金属复合体是Fe-B复合体，Fe-B复合体的形成减少了硼掺杂浓度，也能对其余的硼原子起到一定程度的补偿，从而导致载流子浓度降低，电阻率升高。近期在硅片分选车间出现的较多的电阻率在3-6范围内且电阻率分布不均的硅片就是这种情况。金属杂质形成复合体或沉淀后在硅中会形成深能级，所谓深能级就是距离导带和价带都很远的能级。为方便理解，可以用火车来比喻，站台是价带，火车是导带，站台与火车之间的间隙时禁带。如果禁带很宽，一个人跳不过去，那么，就在中间垫一些“梅花桩”，大家应当可以踩着跳过去了，但假如间隙太大，只在火车与站台中间垫一个桩，而这个桩离两边还是很远，那么，加入有一个人站到了这个桩上，可能进退两难，既无法跳上火车，也无法跳回站台。
硅中金属杂质的情形与此相似，金属杂质会在硅中形成深能级[3]，这些深能级距离导带和禁带都很远，所以不但这些杂质本身的能级对提高导电性没有什么关系，而且，一旦其它的浅能级（如磷或硼）载流子遇到这类深能级的杂质，反而会被“陷住”，更加不易发生跃迁，既难以跳到导带，也难以跳回价带，失去了载流子的作用。这就是所谓深能级对载流子的复合作用，这些深能级杂质所在的位置，称为“深能级复合中心”。复合中心的存在会降低少数载流子的寿命，从
而降低太阳能电池的效率。如果这种复合作用是在光照之下慢慢发生的，就会形成所谓的太阳能电池的光致衰减现象。如果这种复合作用是在光照之下慢慢发生的，就会形成所谓的太阳能电池的光致衰减现象。
除了光致衰减外，金属杂质如果过多，还会造成漏电流的增加[6]。在太阳能电池的PN结附近，有一个空间电荷区，这个电荷区的电流正常情况下，应当是光生电流，即受光照后，载流子跃迁产生的电流，但金属杂质过多时，因为金属杂质的原子外围的电子是自由电子，因此，会产生漏电流，这些漏电流过大时，可能导致PN结的导通。
4.金属杂质的控制及对金属含量偏高硅片的处理
4.1金属杂质的控制
当原生硅料中杂质含量过多时，可以采用真空熔炼以及定向凝固的方法进行排除，真空熔炼其实就是使金属杂质在熔融状态下发生氧化还原反应使杂质变身为更容易挥发的杂质，通过抽真空的办法将挥发出来的杂质进行去处，图4.1所示的装置就是利用真空熔炼的方法对金属杂质进行排除的装置。采用真空熔炼的方法不仅能够有效的去除硅料中的金属杂质元素，还能对原料中的磷杂质进行有效的去除。
定向凝固的方法则是利用分凝原理进行排杂。绝大多数的金属元素的分凝系数均远远小于1，在定向凝固过程中，经过分凝作用，金属元素被排的硅锭的头部，然后将杂质层去除，达到去处金属杂质的目的。
在在硅料的清洗，铸锭及切片的整个过程中，应该尽量减少硅与金属器具的直接接触，使用其他材料将硅料与金属器具隔离开来，并且保持整个工艺过程中室内的清洁，避免工艺过程中金属元素对硅料的污染。
4.2对金属含量偏高硅片的补救处理
通过以上对铸造多晶硅中金属杂质的性能及其对硅片性能影响的分析。根据其作用原理，可以对因金属含量偏高的硅片采取适当的补救措施。
对于金属杂质含量稍微偏高且少子寿命能够达到2微秒以上的硅片，这种硅片由于有金属杂质元素在硅片的局部区域富集，金属与硼形成金属复合体，金属复合体的形成减少了硼掺杂浓度，也能对其余的硼原子起到一定程度的补偿，从而导致载流子浓度降低，电阻率升高，因此会出现局部电阻率偏高且电阻率分布不均的现像。针对这类硅片，可以进行适当的处理：此处省略若干字。。。，电阻率分布不均的现象即可以得到很好的解决。通过对硅片进行处理，局部富集的金属元素就能够均匀的分布与整张硅片中，使电阻率分布不均的现象得以消除。
对于金素含量超标较严重的硅片，可以采用吸杂的办法对其中的金属元素进行去除。根据机理的不同，吸杂主要分为内吸杂和外吸杂。对于光伏产业，一般使用外吸杂，其中最常用的吸杂工艺包括P扩散吸杂和Al背场吸杂。这两种工艺可对整个硅片厚度范围进行良好的吸杂。而其中最为常用的是P吸杂。其具体过程为：将硅片在850℃-900℃环境中进行热处理1-2h，利用三氯氧磷液态源，在硅表面扩散高浓度的磷原子，产生磷硅玻璃，他含有大量的微缺陷，成为金属杂质的吸杂点，在磷扩散的同时，金属原子也扩散并沉积在磷硅玻璃层中，然后通过硝酸、磷酸、氢氟酸等化学试剂去除磷硅玻璃层，将其中的金属杂质一并除去，达到去除金属杂质的目的。
参考文献
[1] 杨德仁.太阳电池材料[M].北京：化学工业出版社.2006
[2] 邓海，杨德仁，唐骏.铸造多晶硅中杂质对少子寿命的影响[J].太阳能学报，2007（2）
[3] 邓海.铸造多晶硅中原声杂质及缺陷的研究[D] .浙江大学，2006
[4] 陈修治．硅材料科学与技术航州：浙江大学出版社，2001
[5] Deren Yang，Dongsheng Li，Ghosh M，MoleUer H J．Physica B，2004，344：1
[6] Deren Yang，Ghosh M。Moleller HJ．Solar Energy Materials and Solar CcUs，2002，72：
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C型钢基本尺寸及主要参数 h-高度Height b-中腿边长Mid Flange a-小腿边长Small Flange t-厚度Thickness 钢材理论重量计算 钢材理论重量计算的计量单位为公斤（kg ）。其基本公式为： W （重量，kg ）= F （断面积mm2）×L （长度，m ）×ρ（密度，g/cm3）×1/1000 钢的密度为：7.85g/cm3，各种钢材理论重量计算公式如下： 槽钢(C型钢) （kg/m）W=0.00785 ×[hd+2t （b – d ）+0.349 （R2–r 2）] h= 高mm b= 腿长mm d= 腰厚mm t= 平均腿厚mm R= 内弧半径mm r= 端弧半径mm 求80 mm ×43mm ×5mm 的槽钢的每m 重量。 从冶金产品目录中查出该槽钢t 为8 ，R 为8 ，r 为4 ,则每m 重量=0.00785 ×[80 ×5+2 ×8 ×（43 –5 ）+0.349 ×（82–4 2）]=8.04kg 工字钢 （kg/m）W= 0.00785 ×[hd+2t （b – d ）+0.615 （R2–r 2）] h= 高mm b= 腿长mm d= 腰厚mm t= 平均腿厚mm R= 内弧半径mm r= 端弧半径mm 求250 mm ×118mm ×10mm 的工字钢每m 重量。从金属材料手册中查出该工字钢t 为13 ，R 为10 ，r 为5 ，则每m 重量= 0.00785 ×[250 ×10+2 ×13 ×（118 –10 ）+0.615 ×（102–5 2）]=42.03kg 钢板 （kg/m2）W= 7.85 ×d d= 厚mm 厚度4mm 的钢板，求每m2 重量。每m2 重量=7.85 ×4=31.4kg 钢管（包括无缝钢管及焊接钢管） （kg/m）W= 0.02466 ×S （D –S ） D= 外径mm S= 壁厚mm 外径为60 mm 壁厚4mm 的无缝钢管，求每m 重量。每m 重量= 0.02466 ×4 ×（60 –4 ）=5.52kg
角钢,扁钢,钢管,板材,管材,弯头理论重量计算公式 一，，弯头重量计算公式 圆环体积=2X3.14X3.14(r^2)R r--圆环圆半径 R--圆环回转半径 中空管圆环体积=2X3.14X3.14((r^2)-(r''^2))R r''--圆环内圆半径 90，60，45度的弯头（肘管）体积分别是对应中空管圆环体积的1/4、1/6、1/8。 钢的密度工程上计算重量时按7.85公斤/立方分米，密度*体积=重量（质量）。 1、180°弯头按表2倍计算，45°按1/2计算； 2、R1.0DN弯头重量按表2/3计算； 3、表中未列出壁厚的重量，可取与之相近的两个重量计算平均值； 4、90°弯头计算公式； 0.0387*S(D-S)R/1000 式中 S=壁厚mm D=外径mm R= 弯曲半径mm 二，以下是焊接弯头的计算公式 １.外径-壁厚X壁厚X0.0387X弯曲半径÷1000, ＝９０°弯头的理论重量 举例：４２６*１０９０°Ｒ＝１.５Ｄ的 （４２６-１０）*１０*０.３８７*Ｒ６００÷１０００＝９６.５９Ｋg 180°弯头按表2倍计算，45°按1/2计算； ２..（外径-壁厚）X壁厚X０.０２４６６XＲ倍数X１.５７X公称通径＝９０°弯头的理论重量 举例：举例：４２６*１０９０°Ｒ＝１.５Ｄ的 （４２６-１０）*１０*０.０２４６６*１.５Ｄ*１.５７*４００＝９６.６Ｋg 180°弯头按表2倍计算，45°按1/2计算。 三、圆钢重量（公斤）=0.00617×直径×直径×长度 方钢重量（公斤）=0.00785×边宽×边宽×长度 六角钢重量（公斤）=0.0068×对边宽×对边宽×长度 八角钢重量（公斤）=0.0065×对边宽×对边宽×长度 圆钢重量（公斤）=0.00617×直径×直径×长度 方钢重量（公斤）=0.00785×边宽×边宽×长度 六角钢重量（公斤）=0.0068×对边宽×对边宽×长度 八角钢重量（公斤）=0.0065×对边宽×对边宽×长度 螺纹钢重量（公斤）=0.00617×计算直径×计算直径×长度 角钢重量（公斤）=0.00785×（边宽边宽-边厚）×边厚×长度 扁钢重量（公斤）=0.00785×厚度×边宽×长度 钢管重量（公斤）=0.02466×壁厚×（外径-壁厚）×长度 不锈钢管：（外径-壁厚）×壁厚×0.02491=公斤/米 板材：每米重量=7.85*厚度 黄铜管：每米重量=0.02670*壁厚*（外径-壁厚）
我国重金属污染研究现状 摘要：随着经济全球化的迅速发展，含重金属的污染物进入生态环境，对人类的健康带来了严重威胁，我国重金属污染突显，国内在重金属污染研究领域也展开研究，本文描述了我国在重金属污染研究中的具体采样、测定、评价方法，以及这些方法在我国的应用。 关键词：重金属污染；重金属污染物采样、重金属含量测定、污染评价 前言 重金属污染时指由重金属及其化合物引起的环境污染，重金属污染在环境中难以降解，能在动物和植物体内积累，通过食物链逐步富集，浓度成千上万甚至上百万倍的增加，最后进入人体造成危害，是危害人类最大的污染物之一。国际上，许多废弃物都因含有重金属元素被列到国家危险废物名录，近些年随着我国工农业生产的快速发展，我国出现了重金属污染频发、常发的状况。2008年，我国相继发生了贵州独山县、湖南辰溪县、广西河池、云南阳宗海、河南大沙河等5起砷污染事件，2009年环保部共接报陕西凤翔等十二起重金属、类金属污染事件。这些事件致使四千零三十五人血铅超标、一百八十二人镉超标，引发三十二起群体性事件。由于重金属污染事件在我国频繁发生，使得我国开始重视重金属污染的研究。 重金属污染物是一类典型的优先控制污染物。环境中的重金属污染与危害决定于重金属在环境中的含量分布、化学特征、环境化学行为、迁移转化及重金属对生物的毒性。人类活动极大的加速了重金属的生物地球化学循环，使环境系统中的重金属呈增加趋势，加大了重金属对人类的健康风险，当进入环境中的重金属容量超过其在环境中的容量时，即导致重金属污染的产生，重金属污染物为持久性污染物，一旦进入环境，就将在环境中持久存留。由于重金属对人类和生物可观察危害出现之前，其在环境中的累积过程已经发生，而且一旦发生危害，就很难加以消除。因此，在过去二十多年中人们就通过不同途径引入重金属对生态环境的污染做了广泛研究。
钢材理论重量计算办法 钢材理论重量计算的计量单位为公斤（ kg ）。 其基本公式为： W （重量， kg ） = F （断面积 mm2 ）× L （长度， m ）×ρ（密度， g/cm3 ）× 1/1000 钢的密度为： 7.85g/cm3 ，各种钢材理论重量计算公式如下： 名称（单位）计算公式符号意义计算举例 圆钢盘条 （kg/m） W= 0.006165 ×d 2 d = 直径mm 直径100 mm 的圆钢，求每m 重量。每m 重量= 0.006165 ×1002=61.65kg 螺纹钢（kg/m） W= 0.00617 ×d 2 d= 断面直径mm 断面直径为12 mm 的螺纹钢，求每m 重量。每m 重量=0.00617 ×12 2=0.89kg 方钢 （kg/m） W= 0.00785 ×a 2 a= 边宽mm 边宽20 mm 的方钢，求每m 重量。每m 重量= 0.00785 ×202=3.14kg 扁钢 （kg/m） W= 0.00785 ×b ×d b= 边宽mm d= 厚mm 边宽40 mm ，厚5mm 的扁钢，求每m 重量。每m 重量= 0.00785 ×40 ×5= 1.57kg 六角钢 （kg/m） W= 0.006798 ×s 2 s= 对边距离mm 对边距离50 mm 的六角钢，求每m 重量。每m 重量= 0.006798 ×502=17kg 八角钢 （kg/m） W= 0.0065 ×s 2 s= 对边距离mm 对边距离80 mm 的八角钢，求每m 重量。每m 重量= 0.0065 ×802=41.62kg 等边角钢 （kg/m） W= 0.00785 ×[d （2b – d ）+0.215 （R2 – 2r 2 ）] b= 边宽 d= 边厚 R= 内弧半径 r= 端弧半径求20 mm ×4mm 等边角钢的每m 重量。从冶金产品目录中查出4mm ×20 mm 等边角钢的R 为3.5 ，r 为1.2 ，则每m 重量= 0.00785 ×[4 ×（2 ×20 – 4 ）+0.215 ×（3.52 – 2 ×1.2 2 ）]=1.15kg 不等边角钢 （kg/m） W= 0.00785 ×[d （B+b – d ）+0.215 （R2 – 2 r 2 ）] B= 长边宽 b= 短边宽 d= 边厚 R= 内弧半径 r= 端弧半径求30 mm ×20mm ×4mm 不等边角钢的每m 重量。从冶金产品目录中查出30 ×20 ×4 不等边角钢的R 为3.5 ，r 为1.2 ，则每m 重量= 0.00785 ×[4 ×（30+20 –4 ）+0.215 ×（3.52 – 2 ×1.2 2 ）]=1.46kg 槽钢 （kg/m） W=0.00785 ×[hd+2t （b – d ）+0.349 （R2 – r 2 ）] h= 高 b= 腿长 d= 腰厚 t= 平均腿厚
钢材: 圆钢重量（公斤）=0.00617×直径×直径×长度 方钢重量（公斤）=0.00785×边宽×边宽×长度 六角钢重量（公斤）=0.0068×对边宽×对边宽×长度 扁钢重量（公斤）=0.00785×厚度×边宽×长度 轴承钢密度为0.00781 铝: 园铝棒重量（公斤）=0.0022×直径×直径×长度 方铝棒重量（公斤）=0.0028×边宽×边宽×长度 六角铝棒重量（公斤）=0.00242×对边宽×对边宽×长度 工业铝板重量（公斤）=0.00271×厚×宽×长度 合金硬铝板重量（公斤）=0.0028×厚×宽×长度 园铝管重量（公斤）=0.00879×壁厚×（外径－壁厚）×长度 角钢重量（公斤）= (边宽+边宽-边厚)Χ边厚Χ0.0027 不锈钢: 无缝管重量（公斤）=0.02491×壁厚×（外径－壁厚）×长度 圆钢重量（公斤）=0.00623×直径×直径×长度 角钢重量（公斤）= (边宽+边宽-边厚)Χ边厚Χ0.00793 扁钢重量（公斤）=0.00793×厚度×边宽×长度 方管重量（公斤）=(边宽Χ4÷3.14－厚度)Χ厚度Χ0.02491 方钢重量（公斤）=0.00793×边宽×边宽×长度 六角钢重量（公斤）=0.0069×对边宽×对边宽×长度 铜: 铜棒重量（公斤）=0.00698×直径的平方×长度 黄铜棒重量（公斤）=0.00668×直径的平方×长度 方铜棒重量（公斤）=0.0089×边宽的平方×长度 方黄铜棒重量（公斤）=0.0085×边宽的平方×长度 六角铜棒重量（公斤）=0.0077×对边距离的平方×长度 六角黄铜棒重量（公斤）=0.00736×对边距离的平方×长度 铜板重量（公斤）=0.0089×厚×宽×长度 黄铜板重量（公斤）=0.0085×厚×宽×长度 紫铜管重量（公斤）=0.028×壁厚×（外径－壁厚）×长度 黄铜管重量（公斤）=0.0267×壁厚×（外径－壁厚）×长度 注：公式中长度单位为米，面积单位为平方米，其余单位均为毫米
《含杂质物质的化学方程式的计算》导学案 一、学习目标： 1. 掌握含杂质物质的化学方程式的计算方法 2. 通过学习感知化学给工业生产带来的便利，培养良好解题习惯。 二、重点、难点 从化学方程式的实际意义上理解含杂质的化学方程式的计算方法； 三、知识链接： 1. 化学方程式计算的一般步骤有：设、方、比、量、列、解、答等七步； 2. 化学方程式中所表示的各化学量，反映的是纯净物之间的数量关系，带入化学方程式计算的必须 是纯量； 3. 化学反应前后每一种元素的质量对应相等； 4. 生铁的冶炼原理，请你写出化学方程式。 四、学法指导：（积极参与，认真分析，实现自我！） 本节课内容需要大家多多练习才能熟练掌握。 五、情境导入： 某钢铁公司收到一份订单：我厂向你厂订购含铁95%的生铁100t，请一周内交货。如果你是钢铁公司的原料采购员，请问至少需要采购多少吨含氧化铁80%的赤铁矿石才能完成订单？要完成这个任务，必须掌握含杂质的化学方程式计算，今天我们一起研究这个问题。（请你尝试吧） 六、自学导航、合作探究 （一）纯量与不纯量之间的相互换算？ 几个公式： 纯净物的质量 = 混合物的质量×纯净物的质量分数（%）（你还能总结出相关计算公式吗？）[练习]100 g赤铁矿石经测定含有80 g Fe2O3，赤铁矿石中氧化铁的质量分数为多少？[变式训练] 1. 现有含Fe2O380％的赤铁矿石2000t，问其中含有纯Fe2O3多少吨？ 2. 多少吨含Fe2O380％的赤铁矿石中，含Fe2O3160 t？ 3. 100t含杂质5%的石灰石中含碳酸钙多少吨？ 4. 在多少吨含杂质5％的生铁中，含有纯铁为190t？ 点拨讲解：纯物质的质量分数+杂质（不纯物质）的质量分数=100% （二）含杂质的化学方程式计算 [讲解]化学方程式中所表示的各化学量，反映的是纯净物之间的数量关系，因此在计算时必须要把含杂质物质的质量换算成纯物质的质量，然后才能将其代入化学方程式计算。 【典例】现有含Fe2O380%赤铁矿石2000t，问能冶炼出铁多少吨？ [解] 2000 t赤铁矿中含Fe2O3质量为：2000t×80%=1600 t 设：1600t Fe2O3可炼出铁的质量为x Fe2O3+3CO 高温2Fe+3CO2 160 2×56 1600 t x 160 2×56 = 1600t x x =1120 t = 纯净物的质量分数 混合物的总质量×100% 纯净物的质量
不锈钢理论重量计算公式(所有钢材) 角钢：每米重量=0.00785*（边宽+边宽-边厚）*边厚圆钢：每米重量=0.00617*直径*直径(螺纹钢和圆钢相同）扁钢：每米重量=0.00785*厚度*边宽 管材：每米重量=0.0246615*壁厚*（外径-壁厚）板材：每米重量=7.85*厚度 黄铜管：每米重量=0.02670*壁厚*（外径-壁厚）紫铜管：每米重量=0.02796*壁厚*（外径-壁厚) 铝花纹板：每平方米重量=2.96*厚度 有色金属比重：紫铜板8.9黄铜板8.5锌板7.2铅板11.37 有色金属板材的计算公式为：每平方米重量=比重*厚度 不锈钢板理论重量计算公式 钢品理论重量重量（kg ）＝厚度（mm ）×宽度（mm ）×长度（mm ）×密度值密度钢种 7.93 201,202,301,302,304,304L,305,321 7.75 405,410,420 7.98 309S,310S,316S,316L,347 --------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 不锈钢元棒，钢丝，理论计算公式 ★ 直径×直径×0.00609＝kg/m（适用于410 420 420j2 430 431）例如：￠50 50×50×0.00609=15.23K g/米 ★直径×直径×0.00623＝kg/m（适用于301 303 304 316 316L 321）例如：￠50 50×50×0.00623=15.575Kg/米 --------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 不锈钢型材，理论计算公式◆六角棒对边×对边×0.0069=Kg/米◆方棒边宽×边宽×0.00793=Kg/米 --------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 不锈钢管，理论计算公式 ○（外径－壁厚）×壁厚×0.02491＝Kg/米例如￠57×3.5 (57－ 3.5)×3.5×0.02491＝ 4.66Kg/米
管件重量计算公式 一，金属材料的理论重量计算方法 (单位：公斤) 角钢：每米重量=0.00785*（边宽+边宽-边厚）*边厚 圆钢：每米重量=0.00617*直径*直径(螺纹钢和圆钢相同) 扁钢：每米重量=0.00785*厚度*边宽 管材：每米重量=0.02466*壁厚*（外径-壁厚） 不锈钢管：（外径-壁厚）×壁厚×0.02491=公斤/米 板材：每米重量=7.85*厚度 黄铜管：每米重量=0.02670*壁厚*（外径-壁厚） 紫铜管：每米重量=0.02796*壁厚*（外径-壁厚） 铝花纹板：每平方米重量=2.96*厚度 有色金属比重：紫铜板8.9黄铜板8.5锌板7.2铅板11.37 有色金属板材的计算公式为：每平方米重量=比重*厚度 二，弯头重量计算公式 圆环体积=2X3.14X3.14(r^2)R r--圆环圆半径 R--圆环回转半径 中空管圆环体积=2X3.14X3.14((r^2)-(r’^2))R r’--圆环内圆半径 90，60，45度的弯头（肘管）体积分别是对应中空管圆环体积的1/4、1/6、1/8。 钢的密度工程上计算重量时按7.85公斤/立方分米，密度*体积=重量（质 量）。 1、180°弯头按表2倍计算，45°按1/2计算； 2、R1.0DN弯头重量按表2/3计算； 3、表中未列出壁厚的重量，可取与之相近的两个重量计算平均值； 4、90°弯头计算公式；0.0387*S(D-S)R/1000式中S=壁厚mm D=外径mm R=弯曲半径mm 二，以下是焊接弯头的计算公式 １.外径-壁厚X壁厚X0.0387X弯曲半径÷1000,＝９０°弯头的理论重量 举例：４２６*１０９０°Ｒ＝１.５Ｄ的 （４２６-１０）*１０*０.３８７*Ｒ６００÷１０００＝９６.５９Ｋg
精品文档 含杂质物质的化学计算专题 一、专家引领，思路导航： 知识点1：利用化学方程式的简单计算的一般方法： （1）根据化学方程式计算的依据：理论基础是质量守恒定律，计算时依据化学方程式中反应物、生成物各物质之间的质量比。 （2）利用化学方程式计算的一般步骤：①设(未知量)②写(化学方程式)③比(有关物质的式量、已知量和未知量)④列(比例式)⑤答(简明地写答) （3）根据化学方程式计算应该注意的事项①正确书写化学方程式，准确列出有关反应物或生成物的质量比；②列式时，各物质的质量单位必须统一，对应关系要正确；③反应物、生成物都必须是纯净物，否则，应该将不纯物的质量按题意转化为纯净物的质量；④解题的过程要完整，规范，计算结果要正确。⑤设未知数是要指明物理量，不要带单位。 知识点2：常见的计算类型：根据化学方程式的计算类型： 【1】有关反应物和生成物质量的计算，利用化学方程式的简单计算； 【2】含有杂质的反应物或生成物的计算，首先把不纯的物质换算成纯净的物质。 有关计算公式： ①不纯物总质量中含有纯净物的质量分数（纯度）计算公式： 杂质的质量分数 1100%物质质的总质 纯物质的质量纯物质的质量分数-=?= ②纯净物的质量=不纯物的质量×纯净物的质量分数=不纯物的质量×（1－杂质的质量分数） ③一定体积的气体换算成一定质量的气体：气体的体积=气体的质量/气体的密度。 解题思路： ①审题：认真阅读题目，反复推敲关键字句，准确理解题意。②析题：运用所学知识剖析题目，理清层次，挖掘隐含信息，排除干扰条件，分析已知和待求。明确物质间关系，寻找解题突破口。③解题：解题时要做到思路清楚，方法正确，步骤清晰（设未知、写化学方程式、找关系量、列比例式、求未知、写答案），计算准确，书写规范。④验题：检查所用条件是否符合题意，是否全部解出所求问题，单位是否统一，计算是否正确等。 二、名师点津，知能提升： A 部分： （1）实验室用5.2克锌与足量的稀硫酸反应，最多可以制的氢气多少克？这些氢气在标准状况下的体积是多少升？（氢气的密度是0.09g/L,结果精确到0.01） （2）将氯酸钾和二氧化锰的混合物15.5克装入大试管中，加热制取氧气待反应完全后，冷却称量剩余固体的质量为10.7克，计算：生成氧气的质量多少克？剩余固体中有哪些物质，各多少克？ （3）氯化钠溶液在通电的条件发生反应生成次氯酸钠消毒液。若要制取5000克质量分数为0.298%的次氯酸钠消毒液，则需要多少克的氯化钠？（NaCl + H 2O 电解 NaClO + H 2↑） （4）工业上用电解氧化铝的方法生产金属铝。问电解20.4吨氧化铝，最多能生产含杂质4% 的金属铝多少吨？（2Al 2O 3 电解 4Al + 3O 2 ↑） （5）为测定某固体样品中CaO 2的质量分数，称取20克样品加入足量的水中，结果生成3.2克氧气（假如样品中其它成分不与水反应）。试计算样品中CaO 2的质量分数。 (2CaO 2 + 2H 2O=2Ca(OH)2 + O 2↑) （6）某同学为探究一种牙膏摩擦剂中所含碳酸钙的质量分数，称取500克样品，放在电炉上高温煅烧至不再发生变化，称量剩余物的质量为302克（假如石灰石样品中杂质不参加反应）。据此计算（1）生成二氧化碳的质量；（2）此样品中碳酸钙的质量分数。 （7）为了测定实验室中氯酸钾样品的纯度，某学习小组取2.5g 该样品与0.5g 二氧化锰混合，加热该混合物t 1时间后（假设杂质不参加反应），冷却，称量剩余固体的质量，重复以上操作， （1）在________时间后，该样品中的氯酸钾已经完全反应 （2）完全反应后产生氧气的质量 （3）该样品中氯酸钾的质量分数
题目：海洋重金属污染现状及风险评价手段 2016年10月28日
目录 目录 (2) 摘要............................................................................................................................ 错误！未定义书签。Abstract .. (3) 1.引言 (4) 2.重金属来源 (4) 3.海洋重金属污染现状 (5) 4.海洋重金属污染危害 (5) 5.评价方法 (6) 5.1生物监测评价方法 (6) 5.2水质直接评价方法 (6) 5.2.1单项指数法 (6) 5.2.2模糊数学法 (7) 5.3沉积物评价方法 (7) 5.3.1地累积指数法 (7) 5.3.2潜在生态风险指数法 (7) 5.3.3综合污染指数法 (8) 5.3.4内梅罗综合指数法 (8) 5.3.5污染负荷指数法 (8) 5.3.6沉积物富集系数法 (8) 5.3.7次生相与原生相比值法 (9) 5.3.8沉积物质量基准法 (9) 6.研究进展 (9) 7.研究展望 (10) 8.致谢 (11)
海洋重金属污染现状及风险评价手段 摘要：近年来，我国海洋经济发展迅速，海洋环境问题凸显，其中，海洋重金属污染问题已引起各界的高度关注，本文总结了海洋重金属污染的途径、现状及危害，以及国内外关于海洋重金属的风险评价包括的三个方面。一是生物监测的评价方法,二是水质直接评价方法,三是沉积物评价方法。并提出关于海洋重金属风险评价的展望。 关键词：海洋、重金属、风险评价 The Status and Risk Assessment Methods of Heavy Metal Pollution in the Sea Abstract:in recent years, China's rapid development of marine economy, marine environmental problems highlighted, among them, pay close attention to marine heavy metal pollution problem has attracted from all walks of life, this paper summarizes the approaches of marine heavy metal pollution, current situation and harm, including three aspects at home and abroad on Marine heavy metal risk assessment. One is to evaluate the biological monitoring method the two is the direct evaluation method of water quality, sediment is three evaluation methods. And put forward the prospects about marine risk assessment of heavy metals. Key words: marine;heavy metal;risk assessment.
中考化学专题练习-含杂质物质的化学反应的有关计算（含解析） 一、单选题 1.充分煅烧20t含碳酸钙80%的石灰石，可制得含杂质的生石灰的质量为（） A. 8.96t B. 11.2t C. 10t D. 12.96t 2.用1000吨含氧化铁80%的赤铁矿炼铁，在冶炼的过程中损失铁为4%，理论上可以练出含 铁96%的生铁的质量是（） A. 583吨 B. 960吨 C. 560吨 D. 800吨 3.现有384t含Fe2O3 80%赤铁矿石，理论上可炼出含铁96%的生铁的质量为（） A. 320t B. 224t C. 206 t D. 112t 4.含杂质的Fe2O3固体样品20g，高温下用足量的CO完全还原（杂质不与CO反应），得剩 余固体，并将生成的CO2气体用足量的澄清石灰水充分吸收后，产生30g白色沉淀。则下列 说法错误的是（） A. 通入CO质量大于8.4g B. 反应后剩余固体质量为6.8g C. 样品中氧化铁的质量分数为80% D. 上述反应过程中没有置换反应 5.某硝酸铵肥料中，含氮元素31.5%，已知其中的杂质不含氮，则该肥料中硝酸铵的质量分 数为（） A. 70% B. 80% C. 85% D. 90% 6.30克不纯的铁与足量的稀盐酸反应，产生了1克氢气，则该铁样品中含的杂质可能是（） A. Cu B. Mg C. Al D. Na 7.有一条已部分氧化的镁带6g（假设不含其他杂质），其中镁元素的质量分数为80%，加入 到足量的稀硫酸中充分反应，再向所得溶液中滴加足量的氢氧化钠溶液，最终得到氢氧化镁 沉淀的质量为 A. 9.3g B. 16.1g C. 11.6g D. 24g 8.某工厂用赤铁矿石冶炼含杂质4%的生铁630t，假设在冶炼过程中共损失10%的铁元素， 则理论上需要含杂质20%的赤铁矿石的质量是（） A. 1200t B. 1080t C. 960t D. 840t 9.某工厂要用赤铁矿石(主要成分是氧化铁，假设杂质不含铁元素)来炼制生铁。若要炼制含 铁96％的生铁63 t，假设在炼制过程中损失10％铁元索，则理论上需要含杂质20％爵勺赤 铁矿石的质量是（） A. 120 t B. 108 t C. 96 t D. 84 t 二、填空题 10.取22.2g石灰石样品，放入盛有126g稀盐酸的烧杯中，石灰石中的碳酸钙与盐酸恰好完 全反应（杂质不反应，也不溶解），烧杯内物质质量变为139.4g．则石灰石中碳酸钙的质量 为________．（提示CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑） 11.工业炼铁是把铁矿石和焦炭等原料一起加入高炉，在高温下通入空气进行一系列反应把 铁还原出来。计算：
角钢：每米重量=0.00785*（边宽+边宽-边厚）*边厚 圆钢：每米重量=0.00617*直径*直径(螺纹钢和圆钢相同） 扁钢：每米重量=0.00785*厚度*边宽 管材：每米重量=0.0246615*壁厚*（外径-壁厚） 板材：每米重量=7.85*厚度 黄铜管：每米重量=0.02670*壁厚*（外径-壁厚） 紫铜管：每米重量=0.02796*壁厚*（外径-壁厚) 铝花纹板：每平方米重量=2.96*厚度 有色金属比重：紫铜板8.9黄铜板8.5锌板7.2铅板11.37 有色金属板材的计算公式为：每平方米重量=比重*厚度 ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 不锈钢理论重量计算： 不锈钢比重：201，304比重7.93，316比重7.98 不锈钢比重： ●铬不锈钢取7.75吨/M3 ●铬镍不锈钢取7.93吨/M3 ●铁取7.87吨/M3
--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 不锈钢板理论重量计算公式 钢品理论重量重量（kg）＝厚度（mm）×宽度（mm）×长度（mm）×密度值 密度钢种 7.93 201,202,301,302,304,304L,305,321 7.75 405,410,420 7.98 309S,310S,316S,316L,347 --------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 不锈钢元棒，钢丝，理论计算公式 ★直径×直径×0.00609＝kg/m（适用于410 420 420j2 430 431） 例如：￠50 50×50×0.00609=15.23Kg/米 ★直径×直径×0.00623＝kg/m（适用于301 303 304 316 316L 321） 例如：￠50 50×50×0.00623=15.575Kg/米 --------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 不锈钢型材，理论计算公式 ◆六角棒对边×对边×0.0069=Kg/米 ◆方棒边宽×边宽×0.00793=Kg/米 --------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 不锈钢管，理论计算公式
金属重量计算公式 常用得一些金属材料重量计算公式，钢管重量计算公式,方钢重量计算公式，钢板重量计算公式。 ?园钢重量(公斤)=０、00617×直径×直径×长度 ?方钢重量（公斤)＝0、00785×边宽×边宽×长度 ?六角钢重量(公斤）=0、０06８×对边宽×对边宽×长度 ?八角钢重量（公斤）=０、0065×对边宽×对边宽×长度 ?螺纹钢重量（公斤）=0、00617×计算直径×计算直径×长度 ?角钢重量（公斤)＝0、007８5×（边宽＋边宽－边厚）×边厚×长度 ?扁钢重量(公斤）=0、00７８5×厚度×边宽×长度 ?钢管重量(公斤）＝0、0２46６×壁厚×(外径－壁厚）×长度 ?钢板重量（公斤)=7、8５×厚度×面积
?园紫铜棒重量（公斤)=0、00６９８×直径×直径×长度 ?园黄铜棒重量（公斤)=0、0０66８×直径×直径×长度 ?园铝棒重量(公斤）=０、０02２×直径×直径×长度 ?方紫铜棒重量（公斤）＝０、０08９×边宽×边宽×长度 ?方黄铜棒重量(公斤）＝０、0085×边宽×边宽×长度 ?方铝棒重量(公斤)=0、００２８×边宽×边宽×长度 ?六角紫铜棒重量（公斤）=0、0０77×对边宽×对边宽×长度 ?六角黄铜棒重量（公斤）=0、00７3６×边宽×对边宽×长度 ?六角铝棒重量(公斤)=0、00242×对边宽×对边宽×长度 ?紫铜板重量(公斤）＝0、0089×厚×宽×长度 ?黄铜板重量（公斤）=0、0０8５×厚×宽×长度 ?铝板重量（公斤）=0、００１７1×厚×宽×长度
?园紫铜管重量（公斤）=0、028×壁厚×（外径－壁厚)×长度 ?园黄铜管重量（公斤）＝0、0267×壁厚×(外径—壁厚）×长度 ?园铝管重量(公斤）=0、008７9×壁厚×(外径—壁厚)×长度 注： 公式中长度单位为米，面积单位为平方米,其余单位均为毫米 以上重量＊材料单价为材料费、 加上表面处理+每个工艺流程得工时费+包装材料＋出货费＋税金＋利率=报价(FOB） 关于丝网类计算得几个公式及参数 ?丝网得重量：丝直径x丝直径x目数=１平方米得（市斤）重量 ?钢板网得重量：1平方米钢板得重量÷延长率=1平方米钢板网得重量 ?钢板得重量：板厚x比重=1平方米钢板得重量
角钢：每米重量=0.00785*（边宽+边宽-边厚）*边厚 圆钢：每米重量=0.00617*直径*直径(螺纹钢和圆钢相同） 扁钢：每米重量=0.00785*厚度*边宽 管材：每米重量=0.0246615*壁厚*（外径-壁厚） 板材：每米重量=7.85*厚度 黄铜管：每米重量=0.02670*壁厚*（外径-壁厚） 紫铜管：每米重量=0.02796*壁厚*（外径-壁厚) 铝花纹板：每平方米重量=2.96*厚度 有色金属比重：紫铜板8.9黄铜板8.5锌板7.2铅板11.37 有色金属板材的计算公式为：每平方米重量=比重*厚度 ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 不锈钢理论重量计算： 不锈钢比重： 201，304比重7.93，316比重7.98 不锈钢比重： ●铬不锈钢取7.75吨/M3 ●铬镍不锈钢取7.93吨/M3 ●铁取7.87吨/M3 -----------------------------------------------------------------------------------
---------------------------------------------------------------------------------------------------------- 不锈钢板理论重量计算公式 钢品理论重量重量（kg）＝厚度（mm）×宽度（mm）×长度（mm）×密度值 密度钢种 7.93 201,202,301,302,304,304L,305,321 7.75 405,410,420 7.98 309S,310S,316S,316L,347 --------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 不锈钢元棒，钢丝，理论计算公式 ★直径×直径×0.00609＝kg/m（适用于410 420 420j2 430 431） 例如：￠50 50×50×0.00609=15.23Kg/米 ★直径×直径×0.00623＝kg/m（适用于301 303 304 316 316L 321） 例如：￠50 50×50×0.00623=15.575Kg/米 --------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 不锈钢型材，理论计算公式 ◆六角棒对边×对边×0.0069=Kg/米 ◆方棒边宽×边宽×0.00793=Kg/米 --------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 不锈钢管，理论计算公式 ○（外径－壁厚）×壁厚×0.02491＝Kg/米 例如￠57×3.5 (57－3.5)×3.5×0.02491＝4.66Kg/米 --------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 各种钢管(材)重量计算通用公式
正方形和长方形(矩形)截面碳钢钢管：每米重量单位: kg/m(千克/米) & lb/ft(磅/英尺) 常用方矩管计算公式为：(长+宽)×2÷3.14-厚度×厚度×0.02466= kg/m 公式二：kg/m = (Oc - 4Wt) * Wt * 0.00785 其中：Oc是钢管外周长，Wt是钢管壁厚; 正方形Oc=4*a ; 长方形Oc=2a+2b a,b是边长通俗的解释为：4x壁厚x(边长-壁厚)x7.85 其中，方管边长和壁厚都以毫米为单位，直接把数值代入上述公式，得出即为每米方管的重量，以克为单位。 钢管重量计算公式 [(外径-壁厚)*壁厚]*0.02466=kg/米(每米的重量) 方矩管计算公式为 (长+宽)×2÷3.14-厚度×厚度×0.02466= kg/m 各种管材的理论重量计算公式： 钢管的重量=0.25×π×(外径平方-内径平方)×L×钢铁比重其中：π = 3.14 L=钢管长度钢铁比重取7.8 所以，钢管的重量=0.25×3.14×(外径平方-内径
平方)×L×7.8 * 如果尺寸单位取米（M）,则计算的重量结果为公斤（Kg） 钢的密度为： 7.85g/cm3 钢材理论重量计算 钢材理论重量计算的计量单位为公斤（ kg ）。其基本公式为： W（重量，kg ）=F(断面积 mm2)×L(长度，m)×ρ(密度，g/cm3)×1/1000 各种钢材理论重量计算公式如下： 名称（单位） 计算公式 符号意义 计算举例 圆钢盘条（kg/m） W= 0.006165 ×d×d d = 直径mm 直径100 mm 的圆钢，求每m 重量。每m 重量= 0.006165 ×1002=61.65kg 螺纹钢（kg/m） W= 0.00617 ×d×d d= 断面直径mm 断面直径为12 mm 的螺纹钢，求每m 重量。每m 重量=0.00617 ×12 2=0.89kg 方钢（kg/m） W= 0.00785 ×a ×a a= 边宽mm 边宽20 mm 的方钢，求每m 重量。每m 重量= 0.00785 ×202=3.14kg
有关含杂质物质的化学方程式的计算（第八单元） 一、公式： 纯物质质量== 不纯物质质量×纯物质在不纯物质占的质量分数 不纯物质质量== 纯物质质量÷纯物质在不纯物质占的质量分数 二、练习： 1、将下列不纯物质的质量换算成纯物质质量。 ⑴、含氧化铁80%的赤铁矿石200千克，其中含Fe2O3。 ⑵、含杂质5%的石灰石100千克，其中含CaCO3 。 ⑶、某地产磁铁矿石杂质35%，5000吨磁铁矿石含杂质吨，能用于炼铁的 Fe 3O 4 。 2、将下列纯物质的质量换算成不纯物质质量。 ⑴、千克含Fe 3O 4 70%的磁铁矿石中含Fe 3 O 4 28千克？ ⑵、千克含杂质10%的石灰石中含CaCO345千克？ 三、例题： 1、用2000吨氧化铁75%的赤铁矿石，可炼出多少吨铁？ 2、某钢铁公司每天生产纯度为95%的生铁70吨，问每天需用含杂质20%的赤铁矿石（Fe2O3） 多少吨？ 3、某氧化钙（CaO）样品中混有碳酸钙（CaCO3）杂质。现取样品6.6克，经高温煅烧至 碳酸钙完全分解（CaCO3 ==== CaO + C O2↑），称得残留固体的质量为6.16克（反应后残留固干燥器内冷却至室温在称量）。求： ⑴、样品中碳酸钙的质量； ⑵、样品中氧化钙的质量分数； ⑶、样品中钙元素的质量分数； 4、要炼出含有2%杂质的铁1600吨，需要含有氧化铁80%的赤铁矿石多少吨？ 5、某炼铁厂冶炼生铁的过程中有2%的铁损失，该厂每天要生产4%（质量分数）杂质的 生铁80吨，需要氧化铁的质量分数为70%的赤铁矿石多少吨？ 四、作业： 1、现有含氧化铁75%的赤铁矿石2000吨，能炼出含2%杂质的生铁多少吨？ 2、某石灰厂每天煅烧含CaCO3 90% 石灰石100吨（杂质不发生化学变化）。若将所得产 品以600元/吨的价格出售，则该石灰厂日产值为多少元？ 3、H2、O2、和CO的混合气体共3.90克。将混合气体置于密闭容器中点火爆炸，冷却至 室温，干燥后，测得气体质量为2.82克。将此气体通过足量的石灰水，干燥后，测得剩余气体质量为0.18克。测知所剩气体全部是氧气。求原混合气体中各成分的质量。 4、铁粉中混有少量无水CuSO4粉末。为了分析混合物的组成，称取30.16克该混合物用 500ml 水充分搅拌，然后向该混合物中加入过量盐酸。充分反应后，收集到1.0克氢气。 最后的剩余物中，经分析仍有0.64克固体。试求原混合物中铁粉的质量分数。