工业气体在磁性材料生产中的应用
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半导体常见气体的用途在半导体行业中,气体起着重要的作用,广泛应用于半导体制造过程的各个方面。
下面列举了一些半导体常见气体的用途及其作用。
1.氮气(N2)氮气是最常用的半导体工业气体之一,主要用途包括以下几个方面。
-负责制造过程中的气氛保护,防止氧化或污染物进入。
在氢气和氧气存在的情况下,氮气可用作冲洗气体,以去除杂质。
-用于光刻工艺中的紫外线曝光。
在紫外线照射硅片之前,氮气可用作辅助气体,在光刻盖板上形成均匀的气氛,以提高曝光质量。
-用于给予装有半导体材料的容器一个惰性环境,以保护它们不与空气中的氧气或湿气反应。
-用于半导体洗涤工艺中,为了去除硅表面的有机和无机污染物。
2.氧气(O2)氧气在半导体制造中发挥重要作用,主要用途如下。
-用于半导体生长过程中的氧化。
在硅晶圆制造中,氧气是制造二氧化硅薄膜的主要氧化剂。
-用于硅片的退火过程中,以去除杂质和改善电子迁移率。
-在化学气相沉积(CVD)和物理气相沉积(PVD)过程中,氧气用作氧化剂或反应气体,以形成绝缘层或过渡层。
3.氢气(H2)氢气被广泛应用于半导体工业的多个领域,包括以下用途。
-在CVD过程中,氢气是最常用的氢化气体。
它用于去除表面的有机(例如光刻胶残留物)和无机污染物,并实现清洗和净化过程。
-在表面处理过程中,氢气可应用于温和的还原反应,以消除硅表面的氧化物。
-在半导体材料的清洗和制造过程中,氢气可用作还原剂,并在改善材料纯度和增强电性能方面发挥作用。
4.氩气(Ar)氩气的主要用途涉及以下方面。
-在半导体制造过程中的等离子体刻蚀中,氩气用作主要刻蚀气体。
它与射频放电等离子体中的氧气或氯气反应,以去除表面材料。
-氩气还可用作充填多晶硅和掺杂薄膜的载气,并在制造金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET)时提供柔顺的靶材冷却。
除了上述的常见气体,还有其他一些半导体工业常用的气体,如氟气(F2)、甲烷(CH4)、硅烷(SiH4)等,它们在半导体制造过程中起到重要作用。
1 序言磁性材料中高性能MnZn铁氧体(高μi和功率铁氧体)的烧结和NdFeB等稀土永磁合金生产中的细粉碎工序都需要高纯氮气进行保护,以防止磁体(粉)在工艺过程中的氧化。
众所周知,MnZn铁氧体是由Fe、Mn、Zn的氧化物在高温烧结时产生固相反应生成的。
Mn、Fe极易变价,在不同的温度和气氛(氧分压)条件下,Mn、Fe的价态是不同的,要使MnZn铁氧体达到所要求的磁性能,必须保证其中各金属离子处于特定的价态和适宜的晶体结构,除有合适的配方外,关键是应在平衡气氛条件下进行烧结,而保护气体则是实施平衡气氛烧结的基本物质条件之一。
氮窑清洗仓的氮中氧含量希望在50×10-6以下,故要求氮气的纯度在99.995%以上,且对杂质气(O2、H2)的量有较严格的限制:一条年产1000吨左右的MnZn铁氧体生产线,一般氮耗量在100~120Nm3/h。
NdFeB等稀土永磁合金中的稀土金属即使是在常温条件下,也很易氧化而导致稀土永磁合金性能降低,过量氧化将使合金性能大为恶化。
因为1份氧能使6份(重量)的稀土元素氧化而失去作用。
以NdFeB为例,要制得N45的磁体必须保证其生产工艺环境中的氧含量≤0.01%,最终产品中的氧含量为0.09±0.02%(质量分数)〔1〕。
若用氮气作为工艺环境气体其氮气纯度必须在99.99%以上。
目前国内外大规模工业化生产稀土永磁合金的制(细)粉工序都采用一种名为“氮气流磨”的设备,它是利用高速氮气流带动物料相互碰撞而达到研磨效果的,制得的粉料粒径要求在3~5μm,有很大的表面积,极易氧化,故氮气必须是高纯级,对O2、H2等杂质气量也有严格要求。
年生产100吨左右的NdFeB生产线通常要消耗60Nm3/h左右的高纯氮气。
2 磁性材料生产用氮气的技术要求从使用着眼,氮气有四个基本参数需要注意,即纯度、流量、露点和压力,参数值因用途不同而异,供需双方为取得共识,有必要先简单介绍一下四个技术参数的概念。
磁材料的应用领域磁材料是具有磁性的材料,在我们的日常生活中有着广泛的应用。
这些材料不仅在电子工业中扮演着重要的角色,还涉及到医疗、能源、交通运输等多个领域。
本文将探讨磁材料的应用领域及其发展趋势。
一、电子工业电子工业是磁材料应用最为广泛的一个领域。
在计算机、通信、消费电子等领域,磁性材料被广泛用于制造硬盘驱动器(HDD)、内存条、无线通信设备以及各种电子元器件。
磁性材料的主要作用是记录和传输数据,它们能够将数字信号转化为磁信号,并在读取时将其转换回数字信号。
因此,磁性材料的性能和稳定性对电子设备的性能和可靠性至关重要。
目前,硬盘驱动器中使用的主要磁性材料包括铁镍合金、铁氧体和稀土金属等。
这些材料具有高磁导率、高矫顽力和高耐久性等优点,能够提高硬盘的读写速度和数据存储密度。
此外,随着物联网、人工智能等新兴技术的发展,对高性能计算和存储的需求不断增加,磁性材料的市场前景广阔。
二、医疗领域磁性材料在医疗领域的应用也日益广泛。
例如,钕铁硼等稀土金属具有很强的磁性和生物相容性,被广泛应用于制造医疗设备,如磁疗器、磁场刺激器等。
这些设备可用于治疗关节炎、肌肉疼痛等疾病,同时还可以促进伤口愈合和增强人体免疫力。
此外,磁性药物输送系统也是一种潜在的应用方式,利用磁性药物的定位和定向输送,提高药物的疗效和减少副作用。
三、能源领域随着可再生能源的快速发展,磁性材料在风能、太阳能等领域的应用也日益增多。
例如,在风力发电设备中,磁性材料被用于制造发电机的主轴和轴承等部件,以提高设备的效率和稳定性。
此外,一些特殊类型的磁性材料(如纳米颗粒)可用于制造磁场感应加热系统,能够实现快速、高效的热能传递。
这些技术不仅有助于降低能源消耗,还有望提高能源利用率和生产效率。
四、交通领域磁性材料在交通领域也有着广泛的应用前景。
例如,磁悬浮列车是一种利用磁场悬浮和驱动的交通工具,具有速度快、能耗低等优点。
在这方面,高性能钕铁硼等稀土金属磁性材料是不可或缺的关键部件。
磁性材料应用
磁性材料是一类具有磁性的材料,它们在现代工业和科学技术中有着广泛的应用。
磁性材料主要包括铁、镍、钴等金属和氧化铁、氧化镍等化合物。
它们具有磁性,可以被外界的磁场所影响,同时也可以产生磁场。
磁性材料在电子、通信、医疗、能源等领域都有重要的应用。
在电子领域,磁
性材料被用于制造电感、变压器、磁存储器等电子元件。
在通信领域,磁性材料被应用于制造各种传感器、天线等设备。
在医疗领域,磁性材料被用于制造医疗设备,如核磁共振成像设备。
在能源领域,磁性材料被用于制造发电设备、电动机等。
除了上述领域,磁性材料还在其他许多领域有着重要的应用。
例如,磁性材料
被用于制造磁性材料吸附剂,用于水处理、废水处理、气体分离等环境保护领域。
此外,磁性材料还被用于制造磁性流体,用于机械密封、润滑、传动等领域。
磁性材料在现代工业生产中也有着重要的应用,如磁性材料被用于制造磁性夹具、磁性吸附器等设备。
总的来说,磁性材料在现代社会中有着广泛的应用,它们为各个领域的发展和
进步提供了重要的支持。
随着科学技术的不断进步,磁性材料的应用领域还将不断扩大,为人类社会的发展做出新的贡献。
1 序言磁性材料中高性能MnZn铁氧体(高μi和功率铁氧体)的烧结和NdFeB等稀土永磁合金生产中的细粉碎工序都需要高纯氮气进行保护,以防止磁体(粉)在工艺过程中的氧化。
众所周知,MnZn铁氧体是由Fe、Mn、Zn的氧化物在高温烧结时产生固相反应生成的。
Mn、Fe极易变价,在不同的温度和气氛(氧分压)条件下,Mn、Fe的价态是不同的,要使MnZn铁氧体达到所要求的磁性能,必须保证其中各金属离子处于特定的价态和适宜的晶体结构,除有合适的配方外,关键是应在平衡气氛条件下进行烧结,而保护气体则是实施平衡气氛烧结的基本物质条件之一。
氮窑清洗仓的氮中氧含量希望在50×10-6以下,故要求氮气的纯度在99.995%以上,且对杂质气(O2、H2)的量有较严格的限制:一条年产1000吨左右的MnZn铁氧体生产线,一般氮耗量在100~120Nm3/h。
NdFeB等稀土永磁合金中的稀土金属即使是在常温条件下,也很易氧化而导致稀土永磁合金性能降低,过量氧化将使合金性能大为恶化。
因为1份氧能使6份(重量)的稀土元素氧化而失去作用。
以NdFeB为例,要制得N45的磁体必须保证其生产工艺环境中的氧含量≤0.01%,最终产品中的氧含量为0.09±0.02%(质量分数)〔1〕。
若用氮气作为工艺环境气体其氮气纯度必须在99.99%以上。
目前国内外大规模工业化生产稀土永磁合金的制(细)粉工序都采用一种名为“氮气流磨”的设备,它是利用高速氮气流带动物料相互碰撞而达到研磨效果的,制得的粉料粒径要求在3~5μm,有很大的表面积,极易氧化,故氮气必须是高纯级,对O2、H2等杂质气量也有严格要求。
年生产100吨左右的NdFeB生产线通常要消耗60Nm3/h左右的高纯氮气。
2 磁性材料生产用氮气的技术要求从使用着眼,氮气有四个基本参数需要注意,即纯度、流量、露点和压力,参数值因用途不同而异,供需双方为取得共识,有必要先简单介绍一下四个技术参数的概念。
半导体常见气体的用途半导体材料的制备和加工过程中,常会涉及一些特殊气体的使用。
这些气体在半导体制造工艺中发挥着重要的作用,用途广泛。
下面将介绍一些在半导体制造中常见的气体和它们的用途。
1.氮气(N2)氮气是半导体制造过程中最常用的气体之一、它具有很高的纯度,可用于控制氧的含量,防止金属氧化。
氮气还可用于稀释其他气体,例如硅片清洗、化学气相沉积(CVD)和热氧化等工艺中,以控制反应速率和增加反应均匀性。
2.氧气(O2)氧气是半导体制造中常用的氧化剂。
它可用于氧化硅(SiO2)薄膜的生长、硅片清洗和热氧化等工艺中。
氧气还可用于增加氧含量,改变材料性质,例如生成氮化硅(Si3N4)和氮化铝(AlN)等薄膜。
3.氩气(Ar)氩气被广泛用于制备半导体材料中的器件和晶圆。
它具有稳定的化学性质和高热导率,可用于保护材料表面不受氧化,同时可通过调节氩气流量来控制反应速率。
氩气也可用于离子注入、金属有机化合物气相沉积和焊接等工艺中。
4.棕气(C2H2)棕气是硅片清洗和表面活性剂去除工艺中常用的气体之一、它具有很强的活性,可以溶解硅片表面的有机残留物,并去除杂质。
棕气还可用于表面改性和改变材料表面的性质。
5.氟化氢(HF)氟化氢是半导体制造中用于蚀刻、清洗和去除氧化层的重要气体。
它具有很强的腐蚀性,可用于去除硅片表面的氧化物、氮化物和有机物。
氟化氢还可用于清洗金属表面和修复氧化膜。
6.氧化亚氮(N2O)氧化亚氮是一种常用的氧化剂,可用于进行氧化金属沉积和蚀刻等工艺。
氧化亚氮在化学气相沉积中被用于生长氮化铟(InN)和氮化镓(GaN)等材料。
7.氟化硅(SiF4)氟化硅是一种常用的蚀刻气体,可用于去除硅片表面的氧化物。
它也可与氧气反应生成氮化硅薄膜。
8.氯气(Cl2)氯气可用于蚀刻硅片表面,去除有机物和金属残留物。
它也可用于制备氯化物化合物和磷化物化合物。
总结起来,半导体制造过程中常用的气体有氮气、氧气、氩气、棕气、氟化氢、氧化亚氮、氟化硅和氯气等。
磁性材料的用途及原理
磁性材料是一类具有磁性的材料,其主要由铁、钴、镍等金属或者铁氧体、钕铁硼等复合材料组成。
磁性材料在现代社会中广泛应用于许多领域,包括以下几个方面的用途。
1. 电子技术和电气工程:磁性材料广泛应用于电感、电机、变压器等电子和电气设备中。
原理是利用磁性材料的磁场吸引和排斥的特性,实现电能的传递和转换。
2. 计算机和通信设备:磁性材料用于制造磁盘驱动器、硬盘等存储设备,通过磁性材料上的磁性信息的读写,存储和检索大量的数据。
3. 医疗设备和生物技术:磁性材料在医学成像领域,如磁共振成像(MRI)和磁性共振成像(MRS)中起着重要作用。
此外,磁性材料还用于制造磁性纳米颗粒,用于药物传递、磁性治疗等生物技术应用。
4. 汽车工业:磁性材料用于汽车制动系统、电动汽车驱动系统等。
磁性材料的原理是通过磁力产生摩擦力或者转动力,实现汽车的制动和驱动。
5. 磁存储介质:磁性材料被广泛用于制造磁带、软磁盘等磁存储介质,通过磁性材料上磁留信息的记录和读写实现数据的存储和检索。
磁性材料工作原理主要有两个方面。
一方面,磁性材料通常由微小的磁性颗粒组成,这些颗粒具有自旋磁矩,能够产生磁场。
磁性材料在外部磁场作用下,这些磁矩会被排列成一定的方向,从而形成强磁性。
另一方面,磁性材料还具有磁导性,其内部的电子可以自由运动,并且可以对外界的磁场作出响应。
这种响应主要表现为磁性材料对磁场的吸引和排斥的行为。
气雾化铁硅铝
气雾化是一种先进的金属粉末制备技术,它利用高热能将固态金
属材料迅速熔融,然后通过高速喷雾气流将熔融金属雾化成微细颗粒。
气雾化技术在铁、硅和铝等金属的制备过程中得到广泛应用,因为它
能够制备出高纯度、均匀分布的粉末,具有较好的物理和化学性质,
广泛应用于制造业、航天航空、汽车产业等领域。
对于铁的气雾化制备而言,其优势在于制备出的铁粉末具有高纯度、均匀颗粒分布以及良好的流动性。
这些特点使得铁粉末能够广泛
应用于金属注射成型、激光熔化等先进制造技术中。
此外,气雾化还
能够将铁粉末制备为不同粒径的颗粒,使得铁粉末的应用范围更加广泛。
在硅的气雾化制备中,硅金属往往被用作制备半导体材料以及太
阳能电池材料等高科技领域。
通过气雾化技术制备的硅粉末具有高纯度、细小的颗粒分布,能够提高材料的纯度和特性,从而提高半导体
材料的性能。
而对于铝的气雾化制备来说,铝粉末的应用领域主要包括3D打印、材料涂层、航空航天等。
通过气雾化制备的铝粉末具有可调控的颗粒
形态和尺寸,可以根据不同的需求进行粒径调整,从而满足多样化的
应用需求。
总的来说,气雾化技术在铁、硅和铝等金属的制备中具有重要的
指导意义。
它能够制备高纯度、均匀分布的粉末,提高材料的特性和
性能,广泛应用于制造业、航天航空、汽车产业等领域。
未来随着气雾化技术的不断发展和完善,相信它将在更多的金属制备领域中发挥其重要作用,为各行各业的发展提供强大支持。
工业气体生产项目建议书一、项目背景工业气体是指氧、氮、氩、氖、氦、氪、氙、氢、二氧化碳、乙炔、天然气等。
这些气体在工农业生产乃至国民经济中占有举足轻重的地位~推广应用速度非常快~几乎渗透到各行各业。
工业气体用量最多的传统产业有:炼钢、炼铁、有色金属冶炼、化肥生产、乙稀、丙稀、聚氯乙稀、人造纤维、合成纤维、硅胶橡制品、电缆和合成革等石油化学工业、机械工业中的焊接~金属热处理、氦扦漏等~浮法玻璃生产等。
由于这些传统产业在近几年发展迅速~工业气体的用量也达到高峰。
工业气体用量正在掘起的产业有:煤矿灭火、石油开采、煤气化和煤液化~玻璃熔化炉、水泥生产窑、耐火材料生产窑~砖瓦窑等工业炉窑、食品速冻~食品气调包装、啤酒保鲜、光学、国防工业中的燃料、超导材料生产、电子、半导体、光纤生产、农业、畜牧业、鱼业、废水处理、漂白纸浆、垃圾焚烧、粉碎废旧轮胎等环保产业、建筑、气象、文化、文物保护、体育运动、公安破案、医疗保健产业中的冷刀、重危病人吸氧、高压氧冶疗、人体器管低温冷藏、麻醉技术及氧吧等。
工业气体应用正在试验中的新兴和环保产业有:固体氮生产~燃料电池生产~磁性材料生产~超细加工~天然气发电~压缩天然气汽车~氢能汽车生产等。
据中国工业气体工业协会专家预测~未来10年内我国气体工业将保持15%左右的增长速度~到2016年产值将达到1000亿元。
也就是说~工业气体这个为石油、化工、机械、电子、橡胶、保健、食品等产业配套的行业~一直是并将长时期保持我国“朝阳产业”的地位。
综观工业气体市场的格局~用量较多的产业如钢铁、化肥、化工、玻璃及化纤行业均自建气体生产设备~实行自产自销、或略为富余产品外销的企业经营方针,一些工业气体用量较少的产业和企业~主要依市场购买工业气体~其社会需求总量相当可观。
工业气体的液体市场正在掘起~应用领域也越来越广泛。
如近年来先进工业化国家液氧和液氮市场~按行业分~占有比例如下:液氧市场:机械16%、金属14%、保健13%、电子12%、焊接10%、运输10%、化工9%、玻璃5%、运输服务2%、造纸1%、实验室1%、其他7%。
气流磨技术在磁性材料制粉工艺中的运用分析作者:王辉来源:《中国科技博览》2015年第22期[摘要]气流磨制粉工艺,在钕铁硼制粉行业,已经普及推广使用多年,随着NdFeB甩片和氢碎工艺的成熟稳定,新型节能和更高效率的气流磨逐步被开发利用;然而不同的材料需要不同的工艺参数,钐钴和钕铁硼也存在较大差异,通过调整设备参数和操作方法,从而最大程度的提高生产效率,节约生产成本。
中图分类号:TP671 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2015)22-0281-01流化床气流磨的工作原理是:压缩气体经拉瓦尔喷咀加速成超音速气流后射入粉碎区使物料呈流态化(气流膨胀呈流态化悬浮沸腾而互相碰撞),因此每一个颗粒具有相同的运动状态。
在粉碎区,被加速的颗粒在各喷咀交汇点相互碰撞粉碎。
粉碎后的物料被上升气流输送至分级区,由水平布置的分级轮筛选出达到粒度要求的细粉,未达到粒度要求的粗粉返回粉碎区继续粉碎。
合格细粉随气流进入高效旋风分离器得到收集,含尘气体经收尘器过滤净化后排入大气或经压缩机重新压缩后循环使用。
1882年戈斯林(Goess Ling)提出第一篇关于利用气流动能进行粉碎的专利;1936年出现真正的第一代气流粉碎机——扁平式气流粉碎机;1940年出现第二代气流粉碎机——循环管式气流粉碎机;另外还有一些特殊结构的气流粉碎机,如直管式、沸腾床式气流粉碎机等。
以上是气流磨的发展历程和大致的分类,但如何选择适合磁性材料行业运用的气流磨?结合稀土磁性材料易氧化,粒度要求细的特点,如果将流化床中自由膨胀的单向射流和逆向射流的原理结合起来,不仅可以降低能耗,而且还可以做到使设备几乎无磨损的粉碎,然后用氮气作为动力气流,返回气体经压缩机压缩后用管道形成闭合回路,即是我们现在大多数磁性材料生产企业用到的气流磨。
气流磨在工业生产中的运用是十分普遍的,这里我们重点讨论一下在磁性材料制粉过程中的运用和日常生产中容易出现的问题。
氦、锂、铍、铍氦是从天然气中提取的。
在世界上仅有少数几个地方含有高比例的氦气可供提取。
主要位于美国,波兰,阿尔及尼亚和俄罗斯。
由于它的高价值,氦气是国际贸易中唯一的工业气体。
氦仅轻于氢,但与氢的易燃性不同,氦是惰性的。
因此,它是充装气球的安全选择。
氦液化时的温度极低(-269℃),对在低温下形成医院的MRI(核磁共振)扫描仪及专门的研究设备中的超导磁体提供了帮助。
氦气主要应用于以下行业:航天/潜水/充气球/电子(测漏)/光纤。
锂在新技术、军工和民用中应用广泛。
锂是生产氢弹不可缺少的原料,又可作为核聚变的燃料和冷却剂。
天然锂和氢化锂是原子反应堆的屏蔽材料。
氢化锂还可作气球的充氢材料。
锂也可用作反应堆保护系统的控制棒。
锂和锂的化合物具有燃烧温度高、速度快、火焰宽、发热量大等特点,常作高能燃料用于火箭、飞机或潜艇上。
锂能与多种元素制成合金,如铝锂、铜锂、铅锂、银锂等等,用于原子能、航空、航天焊接等工业。
电解铝和玻璃、陶瓷工业是锂的两个最消费部门。
氧化锂对玻璃和陶瓷有很大的助熔和降低膨胀系数的作用,并能延长窑龄和降低燃料消耗。
在磁性材料、荧光材料、压电材料、医药生产中锂也都有独特的用途,用锂制作html"锂电池和锂离子电池是现代最有前途的高能高效电池。
锂的神奇功能锂常被人们誉为“金属味精”。
不仅在军事工业中占有举足轻重的地位,而且在民用工业中已成为当前的常用金属。
锂用于受控热核骤变反应堆,1克锂能放出3.400千瓦小时的能量;生产100亿度电的锂反应堆,只需要10吨金属锂。
困此,有人又把锂称为“能源金属”锂在电池制作中有着奇妙的作用:把氢氧化锂加到蓄电池电解质中。
电池寿命能提高5~10倍;把氯化锂加到html"干电池电解质中,可制成能在-40℃正常放电的低温干电池。
用碳酸锂制作的微晶玻璃,强度胜过不锈钢。
锂还能制造“锂盐肥料”,防治西红柿腐烂和小麦锈穗病。
铝电解槽中添加锂盐可提高融盐流动性,降低电解温度,节约电能效果显著。
气体应用领域(氧、氮)工业气体是指氧、氮、氩、氖、氦、氪、氙、氢、二氧化碳、乙炔、天然气等。
由于这些气体具有固有的物理和化学特性,因此在国民经济中占有举足轻重的地位,推广应用速度非常快,几乎渗透到各行各业。
工业气体用量最多的传统产业有:炼钢、炼铁、有色金属冶炼、化肥生产、乙稀、丙稀、聚氯乙稀、人造纤维、合成纤维、硅胶橡制品、电缆和合成革等石油化学工业、机械工业中的焊接,金属热处理、氦扦漏等,浮法玻璃生产等。
由于这些传统产业在近几年发展迅速,工业气体的用量也达到高峰。
工业气体用量正在掘起的产业有:煤矿灭火、石油开采、煤气化和煤液化,玻璃熔化炉、水泥生产窑、耐火材料生产窑,砖瓦窑等工业炉窑、食品速冻,食品气调包装、啤酒保鲜、光学、国防工业中的燃料、超导材料生产、电子、半导体、光纤生产、农业、畜牧业、鱼业、废水处理、漂白纸浆、垃圾焚烧、粉碎废旧轮胎等环保产业、建筑、气象、文化、文物保护、体育运动、公安破案、医疗保健产业中的冷刀、重危病人吸氧、高压氧冶疗、人体器管低温冷藏、麻醉技术及氧吧等。
工业气体应用正在试验中的产业有:固体氮生产,燃料电池生产,磁性材料生产,超细加工,天然气发电,压缩天然气汽车,氢能汽车生产等。
工业气体用量较多的产业如钢铁、化肥、化工、玻璃及化纤行业均自建气体生产设备,实行自产自销的企业经营方针,一些工业气体用量较少的产业,主要依市场购买工业气体。
因此工业气体的液体市场正在掘起,应用领域也越来越广泛,如1999年美国液氧和液氮市场,按行业分,各行业的占有比例如下:∙液氧市场:机械16%、金属14%、保健13%、电子12%、焊接10%、运输10%、化工9%、玻璃5%、运输服务2%、造纸1%、实验室1%、其他7%。
∙液氮市场:化工22%、食品20%、电子16%、机械7%、金属6%、油气5%、石油4%、运输4%、橡胶3%、实验室3%、制造2%、其他8%。
我国的江苏、上海和马鞍山有丰富的液态工业气体资源。
电子工艺用气体在磁控溅射制备中的应用磁控溅射是一种常见的薄膜制备技术,它可以通过在真空环境下使用高能粒子来制备高质量、均匀且坚固的薄膜。
在磁控溅射过程中,使用的气体起着关键的作用,用于调节薄膜的成分、结构和性能。
本文将介绍电子工艺用气体在磁控溅射制备中的应用及其重要性。
一、氩气在磁控溅射中的应用氩气是最常见的磁控溅射气体之一,广泛应用于金属薄膜的制备过程中。
氩气具有较低的原子质量和较高的能量传输效率,因此可以提供足够的能量来碰撞靶材,并将其溅射到基板上形成薄膜。
氩气的高能量和较小的离子半径使得其具有较高的溅射效率和较好的薄膜成分控制能力。
在溅射过程中,氩气的氣體壓力對於溅射效果和薄膜成分具有重要影响。
合适的气压可以改变氩气离子的浓度和能量,进而调节薄膜的成分和性能。
过高或过低的气压都可能导致薄膜结构的变化,进而影响薄膜的质量和性能。
二、氧气、氮气和氢气在磁控溅射中的应用除了氩气,氧气、氮气和氢气也经常在磁控溅射中使用。
氧气可以用于制备氧化物薄膜,如氧化锌、氧化铁等。
通过调节氧气气压和靶材的成分,可以很好地控制薄膜的氧化程度,从而调节其导电性、磁性和光学性能。
氮气是制备氮化物薄膜的重要气体。
在氮气的辅助下,靶材中的金属原子与氮气反应,并形成氮化物复合材料。
这些氮化物薄膜具有优异的硬度、导热性能和耐腐蚀性能,因此在超硬膜、陶瓷薄膜和防腐蚀膜等领域有广泛的应用。
氢气在磁控溅射中的应用主要是通过氢气在薄膜表面的作用来改善薄膜的性质。
氢气可以使薄膜表面发生氢解反应,从而形成氢化物薄膜。
这些氢化物薄膜具有较低的摩擦系数、较好的导电性和透明性能,在润滑剂和导电膜方面有着广泛的应用。
三、其他气体的应用除了氩气、氧气、氮气和氢气,还有其他一些气体在磁控溅射中有不同的应用。
例如,二氧化硅薄膜制备中可以使用二氧化硅气体,二氧化硅薄膜具有良好的耐磨损性和绝缘性能,广泛应用于光学器件和电子器件中。
总结:电子工艺用气体在磁控溅射制备中发挥着关键作用,不同的气体可以调节薄膜的成分、结构和性能。
氮气在各行业中的应用1)冶金、金属加工行业用于退火保护气、烧结保护气、氮化处理、洗炉及吹扫用气等。
广泛应用于金属热处理、粉末冶金、磁性材料、铜加工、金属丝网、镀锌线、半导体、粉末还原等领域。
这些行业有的需要纯度大于99.5%的氮气,有的则要求纯度大于99.9995%、露点低于-65℃的高品质氮气。
金属生产和加工制造业钢、铁、铜、铝制品退火、炭化,高温炉窑保护,金属部件的低温装配和等离子切割等。
金属热处理在光亮退火、光亮淬火等热处理工艺过程中,为工业炉提供保护气与安全气,以防止产品的氧化。
光亮淬火、光亮退火、渗氮、氮碳共渗、软碳化等热处理的氮气源,焊接及粉末冶金烧结过程中的保护气等氮气在金属热处理应用中,用于合金钢、高碳钢退火保护气氛、金属粉末烧结保护气氛、氮化处理、洗炉及吹扫用气等,杜尔气体为此提供的高品质氮气,纯度大于99.9995% ,露点低于-65 ℃。
以氮气味基本成份的氮基气氛热处理,是为了节能、安全、不污染环境和充分利用自然资源的一种新科技、新工艺。
业已表明,几乎所有的热处理工艺,包括淬火、退火,渗碳、碳氮共渗、软氮化及复碳等工艺都可以采用氮基气气氛来完成,所处理的金属零件在质量上可与传统的吸热式气氛处理相媲美。
铝加工业铝制品、铝型材加工,铝薄轧制等气体保护。
粉末冶金粉末烧结,磁性材料烧结中的氮气保护。
合成纤维充氮压料,拉丝防氧化。
充氮无铅锡焊为回流焊和波峰焊配套。
冶金工业:连铸、连轧、钢材退火的保护气;转炉顶底复合吹氮炼钢,转炉炼钢的密封,高炉炉顶的密封,高炉炼铁煤粉喷吹用气等。
金属深加工氮气在钢铁中的应用主要是用作保护气,如轧钢、镀锌、镀铬、连续铸造等都要用氮气作保护气,而且氮气纯度要求99.99% 以上,杜尔气体为此提供的用气解决方案,氮气纯度可达99.9995% 。
中高压电缆生成需要用氮气惰性气体交联采用加入过氧化合物交联剂的聚乙烯绝缘材料,通过三层共挤完成导体屏蔽层――绝缘层―― 绝缘屏蔽层的挤出后,连续均匀地通过充满高温、高压氮气的密封交联管完成交联过程。
磁制冷材料原理方式磁制冷技术是一种新兴的绿色冷却方式,它利用磁场来实现冷却效果。
磁制冷材料是磁制冷技术的核心组成部分,它们通过变化磁场来实现磁定态和磁熵变。
本文将深入探讨磁制冷材料的原理方式,以期帮助读者更好地理解这一领域。
我们需要了解磁制冷材料的基本原理。
磁制冷是利用磁矢势进行换热的一种方法,其基本原理是在磁场中通过改变磁场强度或方向实现温度变化。
这种冷却方式是根据磁定态和磁熵变的原理实现的。
磁定态是指在磁场中磁矢势保持不变的状态。
磁制冷材料可以通过改变温度和磁场之间的关系来实现磁定态。
具体而言,当磁场增加时,磁制冷材料的温度会降低,而当磁场减小时,温度会升高。
这种磁定态的变化很大程度上依赖于材料的磁熵变。
磁熵变是指在磁场变化过程中,磁制冷材料的熵发生变化。
熵是物质微观状态的度量,它可以看作是物质的有序程度的度量。
磁制冷材料的熵随着磁场变化会发生变化,从而导致温度的变化。
磁制冷材料的原理方式主要有以下几种:1. 磁气制冷原理方式:这种方式是利用磁矢势对气体进行换热。
磁气制冷材料通常包括铁磁性材料和非铁磁性材料。
在磁场中,铁磁性材料的磁矢势随着温度的变化而变化,从而实现冷却效果。
非铁磁性材料通常通过调整材料的磁负熵效应来实现冷却。
2. 磁致冷原理方式:这种方式是利用磁矢势对固体材料进行换热。
磁致冷材料通常包括铁磁性材料和磁形状记忆合金。
在磁场中,铁磁性材料的磁矢势随着温度的变化而变化,从而实现冷却效果。
磁形状记忆合金则通过改变其形状来实现冷却效果。
3. 磁化力致冷原理方式:这种方式是利用磁矢势对液体材料进行换热。
磁化力致冷材料通常包括铁磁液体和磁流体。
在磁场中,铁磁液体的磁矢势随着温度的变化而变化,从而实现冷却效果。
磁流体则通过调整其磁流变性能来实现冷却效果。
总结回顾一下,磁制冷材料的原理方式主要包括磁气制冷、磁致冷和磁化力致冷。
这些原理方式都是通过改变磁场来实现温度变化,从而实现冷却效果。
磁制冷材料的磁定态和磁熵变是实现磁制冷效果的关键。
浓硫酸磁子-概述说明以及解释1.引言1.1 概述在这部分,我们将介绍浓硫酸和磁子的概念及其重要性。
浓硫酸是一种常见的化学品,具有强酸性和腐蚀性,在许多工业和实验室中被广泛应用。
而磁子则是一种能够产生磁场的物质,常用于各种电子产品和磁性材料中。
将浓硫酸和磁子结合起来,可以产生一种具有特殊功能和优势的新材料,被称为浓硫酸磁子。
本文将深入探讨浓硫酸磁子的性质、特点以及应用,希望能够为相关领域的研究和发展提供一定的参考和启发。
1.2 文章结构文章结构部分旨在说明整篇文章的组织架构和主要内容安排。
本文主要包括引言、正文和结论三个部分。
1. 引言部分将从概述浓硫酸和磁子的基本信息入手,介绍它们的性质和特点,引出文章的主题。
同时说明本文的写作目的,指明文章的重点和意义。
2. 正文部分将首先详细阐述浓硫酸的性质,包括化学性质、物理性质和应用领域等。
接着介绍磁子的特点,包括磁性原理、制备方法和用途等。
最后结合浓硫酸和磁子的特性,探讨浓硫酸磁子的应用技术,展示其在实际生产中的重要性和价值。
3. 结论部分将总结浓硫酸磁子的优势,概括其在促进工业发展和改善生产效率方面的作用。
同时展望未来浓硫酸磁子技术的发展方向,并通过结尾语句表达作者的态度和观点。
通过以上文章结构的分析,读者可以清晰地了解整篇文章的章节划分和内容安排,为读者阅读理解提供指引和帮助。
1.3 目的本文的目的在于探讨浓硫酸磁子在化工领域中的应用及其优势。
通过对浓硫酸和磁子各自的性质和特点进行介绍,分析浓硫酸磁子在不同领域的应用情况,以及其在提高生产效率、节约成本等方面的优势。
同时,我们还将展望未来浓硫酸磁子在化工领域的发展趋势,以及提出关于该技术进一步研究和应用的建议,为读者提供有益的参考和启发。
通过本文的撰写,旨在深入探讨浓硫酸磁子的潜力和广泛应用前景,促进该技术在化工领域的推广和应用,为行业发展和技术创新贡献力量。
2.正文2.1 浓硫酸的性质浓硫酸是一种无色至淡黄色、具有特殊刺激性气味的无机化合物。
三氧化二铁高温加热后的产物
三氧化二铁高温加热后的产物是四氧化三铁和氧气。
具体来说,当三氧化二铁在高温下加热时,会分解为四氧化三铁和氧气。
这个反应是一个氧化还原反应,其中铁的化合价降低,而氧的化合价升高。
因此,反应方程式可以表示为:6Fe2O3 =高温= 4Fe3O4 + O2。
这个反应的原理是,当三氧化二铁在高温下加热时,铁和氧之间的化学键断裂,形成游离态的铁原子和氧原子。
氧原子与氧原子结合形成氧气,而铁原子与其他铁原子结合形成四氧化三铁。
这个反应过程中,铁的化合价从+3变为+2和+3,而氧的化合价从-2变为0。
这个反应在实际中有着广泛的应用,例如在钢铁工业中,高温加热可以促使铁矿石中的三氧化二铁分解,释放出氧气,从而得到高纯度的铁和四氧化三铁。
四氧化三铁是一种重要的磁性材料,可以用于制造磁铁和电机等产品。
同时,氧气也是一种重要的工业气体,可以用于各种化学反应和工业生产中。
此外,这个反应也涉及到一些环境问题。
在高温加热过程中,会产生大量
的废气和废渣,这些废气和废渣如果未经处理直接排放到环境中,会对环境造成严重的污染。
因此,在工业生产中,必须采取有效的环保措施,减少废气和废渣的产生和排放。
总之,三氧化二铁高温加热后的产物是四氧化三铁和氧气,这个反应在钢铁工业和其他工业生产中有着广泛的应用。
但是也需要注意环保问题,采取有效的措施减少废气和废渣的产生和排放。
[键入公司名称]物理论文磁性材料的特性与运用周学号:2013/7/28磁性材料,是古老而用途十分广泛的功能材料,而物质的磁性早在3000年以前就被人们所认识和应用,例如中国古代用天然磁铁作为指南针。
现代磁性材料已经广泛的用在我们的生活之中,例如将永磁材料用作马达,应用于变压器中的铁心材料,作为存储器使用的磁光盘,计算机用磁记录软盘等。
可以说,磁性材料与信息化、自动化、机电一体化、国防、国民经济的方方面面紧密相关。
而通常认为,磁性材料是指由过度元素铁、钴、镍及其合金等能够直接或间接产生磁性的物质。
磁性材料的特性及其应用关于磁性材料的最早记载见于春秋战国时期,现代人类将磁性材料按用途分为永磁材料、软磁材料、磁记录材料以及具有特殊功能的磁性材料。
一•磁性材料的分类物质按照其内部结构及其在外磁场中的性状讲:可分为抗磁性,顺磁性,铁磁性,反铁磁性和亚铁磁性物质。
铁磁性和亚铁磁性物质为强磁性物质,抗磁性物质和顺磁性物质为弱磁性物质。
磁性材料从物质和结构上讲:可分为“金属及合金磁性材料”和“铁氧体磁性材料”两大类;铁氧体磁性材料又可分为多晶结构和单晶结构材料。
从应用功能上讲,磁性材料又可分为软磁材料,永磁材料和功能磁性材料。
功能磁性材料主要有磁致伸缩材料,磁记录材料,磁电阻材料,磁泡材料,磁光材料,旋磁材料以及磁性薄膜材料等。
软磁材料,永磁材料及磁记录材料中既有金属材料又有铁氧化体材料;而旋磁材料和高频软磁材料就只能是铁氧体材料了。
磁性材料从形状上讲:分为粉体材料,液体材料,块体材料,薄膜材料等。
二•磁性材料的运用磁性材料的用途广泛,是生产,生活, 国防科学技术中广泛作用的材料。
主要是利用其各种磁特征和特殊效应制成的元件或器件;用于储存,传输和转换电磁能量与信息;或在特定空间产生一定强的和分布的磁场;有时也以材料的自然形态而直接利用(如磁性液体)。
磁性材料在电子技术领域和其他科学技术领域中都有重要的作用,制造电力技术中的滤波器和增感器;国防技术中的磁性水雷,电磁炮;和各种家用那个电器等。
气雾化铁硅软磁粉气雾化铁硅软磁粉是一种重要的磁性材料,具有广泛的应用领域。
本文将从气雾化铁硅软磁粉的制备方法、物理特性以及应用等方面进行介绍。
一、制备方法气雾化铁硅软磁粉的制备方法通常采用气雾化技术。
该技术是将合金或化合物熔化后通过高压气体喷雾器喷雾成微粒,然后通过冷却、固化等工艺得到所需的粉末。
气雾化工艺可以获得颗粒均匀、尺寸可控的铁硅软磁粉,具有良好的磁性能和热稳定性。
二、物理特性气雾化铁硅软磁粉的主要物理特性包括磁性能、晶粒尺寸和形态等方面。
1. 磁性能:铁硅软磁粉具有良好的软磁性能,包括饱和磁化强度、剩磁和矫顽力等。
这些性能决定了铁硅软磁粉在电感器、传感器、变压器等电磁设备中的应用性能。
2. 晶粒尺寸:铁硅软磁粉的晶粒尺寸对其磁性能和导电性能有很大影响。
通常情况下,粒径较小的铁硅软磁粉具有更好的磁导率和低频损耗。
3. 形态:铁硅软磁粉的形态也对其性能有一定影响。
粉末的形态可以通过控制气雾化工艺参数和后续处理工艺来调节,以满足不同应用的要求。
三、应用领域气雾化铁硅软磁粉在电子电气行业中具有广泛的应用。
主要应用领域包括电感器、传感器、变压器、电动机等。
1. 电感器:气雾化铁硅软磁粉广泛应用于电感器的制造中。
电感器是一种能够储存和释放电能的装置,广泛应用于电子设备中。
铁硅软磁粉的高导磁率和低频损耗使得电感器具有更好的性能。
2. 传感器:传感器是一种能够将非电信号转换为电信号的装置。
气雾化铁硅软磁粉在传感器中的应用可以提高传感器的灵敏度和稳定性,同时减小尺寸和功耗。
3. 变压器:变压器是电力系统中常用的电气设备,用于变换交流电压和电流。
铁硅软磁粉在变压器的铁芯材料中应用可以提高变压器的能效和稳定性。
4. 电动机:电动机是一种将电能转换为机械能的装置,广泛应用于工业生产和家庭电器等领域。
铁硅软磁粉在电动机的定子和转子中的应用可以提高电机的效率和性能。
气雾化铁硅软磁粉是一种重要的磁性材料,具有良好的磁性能和热稳定性。
工业气体在磁性材料生产中的应用
一.磁性材料的分类:
永磁,软磁,旋磁,矩磁和压磁。
在磁性材料生产过程中,需要惰性气体保护的是永磁材料中的稀土永磁汝铁硼(NdFeB)和软磁材料中的高性能MnZn铁氧体。
二.稀土永磁合金的生产工艺
配料(金属)——熔炼——制粉——取向压制——烧结(热处理)——
磨制——充磁检测
由于稀土金属在空气常温下极易氧化,氧与稀土元素氧化率为1:6,(重量比),过多氧化会导致磁性降低。
因此,在其生产过程中,要保证生产工艺环境氧含量<0.01%,最终产品中氧含量为0.09±0.02%(质量分数),除最后两道工序,其余均需防氧化措施。
三.软磁铁氧体生产工艺:
配料(氧化物)——混合——预烧——制粉——压制——烧结——磨加工——检测
由于原料均为氧化物,其生产工艺中唯一需要防氧化工序是“烧结”,
烧结过程中,必须防止软磁材料发生氧化或还原,保证生成的铁氧体的磁性,就要严格控制温度和气氛。
四.稀土永磁合金生产中的氮气应用
制粉工序中的氮气流磨:利用高速氮气流带动物料颗粒相互碰撞而达研磨效果(粉料粒径
3~5µm),同时防止氧化,是用氮量最大的工序。
五. MnZn铁氧体生产中氮气应用
常用烧结设备有:氮气保护隧道窑(氮窑炉),钟罩式烧结炉等。
六.供气规模
一般讲, 年产1000吨的MnZn铁氧体生产线需约80~100Nm³/h的氮气供应。
年产50~300吨的稀土永磁汝铁硼生产线需约40~200Nm³/h的氮气供应量。