09二次铜
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2009届高三化学各地月考试题汇编:实验探究(3)1.(2009届广东省中山一中高三第二次统测)等质量的铁与过量的盐酸在不同的试验条件下进行反应,测定在不同时间t产生氢气体积v的数据,根据数据绘制得到图1,则曲线a、b、c、d所对应的试验组别可能是A.4-3-2-1 B.1-2-3-42.(2009物的主要原料之一,还可以制备硫及铁的化合物。
⑴冶炼铜的反应为8CuFeS2+21O2高温8Cu+4FeO+2Fe2O3+16SO2若CuFeS2中Fe的化合价为+2,反应中被还原的元素是(填元素符号)。
⑵上述冶炼过程产生大量SO2。
下列处理方案中合理的是(填代号)。
a.高空排放b.用于制备硫酸c.用纯碱溶液吸收制Na2SO4d.用浓硫酸吸收⑶过二硫酸钾(K2S2O8)具有强氧化性,可将I-氧化为I2:S2O82-+2I-=2SO42-+I2通过改变反应途径,Fe3+、Fe2+均可催化上述反应。
试用离子方程式表示Fe3+对上述反应催化的过程。
、(不必配平)⑷利用黄铜矿冶炼铜产生的炉渣(含Fe2O3、FeO、SiO2、Al2O3)可制备Fe2O3。
方法为①用稀盐酸浸取炉渣,过滤。
②滤液先氧化,再加入过量NaOH溶液,过滤,将沉淀洗涤、干燥、煅烧得Fe2O3。
a.除去Al3+的离子方程式是。
b.选用提供的试剂,设计实验验证炉渣中含有FeO。
提供的试剂:稀盐酸 稀硫酸 KSCN 溶液 KMnO 4溶液 NaOH 溶液 碘水 所选试剂为 。
证明炉渣中含有FeO 的实验现象为 。
答案:⑴Cu 、O ;⑵b 、c ;⑶2Fe 3++2I -=2Fe 2++I 2;S 2O 82-+2Fe 2+=2SO 42-+2Fe 3+;(离子方程式不配平不扣分)⑷a :2Al 3++4OH -=AlO 2-+2H 2O [或Al 3++4OH -=Al(OH)4-];b :稀硫酸、KMnO 4溶液;稀硫酸浸取炉渣所得溶液使KMnO 4溶3、(2009届广东省中山一中高三第二次统测)(12分)已知某工业废水中含有大量CuSO 4,少量的Ag +、Hg 2+以及部分污泥,通过下述过程可从该废水中回收硫酸铜晶体及其它物质。
国家标准批准发布公告2009年第9号(总第149号)--关于批准197项国家标准的公告
文章属性
•【制定机关】国家质量监督检验检疫总局(已撤销),国家标准化管理委员会•【公布日期】2009.08.27
•【文号】国家标准批准发布公告2009年第9号[总第149号]
•【施行日期】2009.08.27
•【效力等级】部门规范性文件
•【时效性】现行有效
•【主题分类】标准化
正文
国家标准批准发布公告
(2009年第9号总第149号)
国家质量监督检验检疫总局、国家标准化管理委员会批准以下197项国家标准,现予以公布(见附件)。
2009年8月27日
备注:1.GB/T 5953-1999已被代替完
2.从即日起,废止GB/T 21783-2008塑料毛细管法和偏光显微镜法测定部分结晶聚合物的熔融行为(熔融温度或熔融范围)。
2009年上半年铜价走势分析分析师:王宏川二零零九年一月二十一日目录一、全球铜供给情况二、全球铜消费情况三、2008年废铜商寒冷之秋四、政策面影响面面观五、今年上半年铜价展望一,全球铜供给情况1,2009 年上半年全球铜矿产量有望放缓随着铜价暴跌,消费不及,全球范围已有部分企业公布了减产计划,具体如下图所示。
计算可得目前全球铜矿减产量15 万吨。
虽然减产仅占全球总产量1%,但这代表了一种趋势。
除此之外,企业裁员,新项目暂停的公告时有公布,这些都让我们预计09年产量有可能会出现减少,至少增速会放缓。
全球铜矿减产情况图 (2007-2008)2,中国铜产量减少,部分企业减产中国铜产量在第一、二、三季度中基本保持平稳。
但第四季度中,铜价暴跌,市场悲观气氛较浓,需求大幅减少。
受此影响,铜矿、精炼铜、铜材同比均有明显降低。
国内铜冶炼企业纷纷传出减产消息。
其中,江铜对30 万吨/年的铜冶炼装置进行检修,预计检修结束后其精炼铜的产量将减少1.25 万吨左右。
其实江铜自10 月起,受原材料供应偏紧影响,精炼铜的产量已有下滑,月均减少1 万吨。
预计,江西铜业第四季度产量将大致减少4.25 万吨。
其他企业情况如图所示。
中国铜矿、精炼铜、铜材产量及同比变化图 (2007-2008)国内减产情况介绍图 (2008.10-2008.12)3,TC/RC价格持续走高TC/RC指将含铜量达20%—30%的精铜矿转化为精铜的总费用。
它具体反映出了铜精矿的供需情况。
一般而言,当铜矿砂供应短缺时,矿山在对冶炼厂商的谈判中占据主动,其支付的TC/RC 就会下降;反之,当铜矿砂供应充裕时,TC/RC 就会上涨。
换言之,TC/RC 与铜精矿的供应量具有正向关系。
08 年上半年,冶炼厂用铜量较大,相应TC/RC 下降,最低至20 美元/吨的位置。
后半年由于铜价暴跌,国内冶炼企业减产,对铜精矿需求减弱,国内铜精矿现货TC/RC 价格持续走高,第四季度中上涨60%以上,最高至80 美元/吨上方。
3)如产品标准或技术条件中有规定,其特性值应符合下列条件:硫或磷含量最高值: 0.045%;抗拉强度最低值:≤ 690MPa;屈服点或屈服强度最低值:≤ 360MPa;伸长率最低值:≤ 26%;弯心直径最低值:≥2*试样厚度;冲击功最低值(20℃,V型纵向标准试样):≤27J。
注:①力学性能的规定值指厚度为3—16mm钢材的纵向或横向试样测定的性能。
②抗拉强度、屈服点或屈服强度特性值只适用于可焊接的低合金高强度结构钢。
4)未规定其他质量要求。
普通质量低合金钢主要包括:①一般用途低合金结构钢,规定的屈服强度不大于360MPa,如GB/T 1591规定的Q295A、QQ345A;②低合金钢筋钢,如GB1449规定的20MnSi、20MnTi、20MnSiV、25MnSi、20MnNbb;③铁道用一般低合金钢,如GB 11264规定的低合金轻轨钢45SiMnP、50SiMnP;④矿用一般低合金钢,如GB/T 3414规定的M510、M540、M565热轧钢。
(2)优质低合金钢优质低合金钢是指点除普通质量低合金钢和特殊质量低合金钢以外的低合金钢,在生产过程中需要特别控制质量((例如降低硫、磷含量,控制晶粒度,改善表面质量,增加工艺控制等),以达到比普通质量低合金钢特殊的质量要求(例如良好的抗脆断性能、良好的冷成形性能等),但这种钢的生产控制和质量要求,不如特殊质量低合金钢严格。
优质低合金钢主要包括:①可焊接的高强度结构钢,规定的屈服强度大于360MPa而小于420MPa的一般用途低合金结构钢,如GB/T 1591规定的Q295B、Q345B、Q345C、Q345D、Q345E、Q390A、Q390B、Q390C、Q390D、Q390E;②锅炉的压力容器用低合金钢。
如GB 713规定的16Mng、12Mng、15MnVg;YB/T 5139规定的HP295、HP325、HP345、HP365、;GB 6654规定的16MnR、15MnVR、15MnVNR;GB 6479规定的16Mn、15MnV;③造船用低合金钢,如GB 712规定的AH36、DH36、EH36;④汽车用低合金钢,如GB/T 3273规定的09MnREL、06TiL、08 TiL、09SiVL、16MnL、16MnREL;⑤桥梁用低合金钢,如YB168规定的12Mnq、12MnVq、16Mnq、15MnVq、15MnVNq、YB(T)10规定的16Mnq、16MnCuq、15MnVq、15MnVNq;⑥自行车用低合金钢。
在绘制PCB的工具栏,你可以找到Polygon Pour,也可以按“P”,再按“G”的快捷方式,会出现覆铜设置,最上面三个选项,(选择soild),然后选择需要覆铜的层,设置一些参数,选择该覆铜可以覆盖的网络(这点非常重要否则覆铜不能覆在线上),最后选择覆盖所有同网络,然后覆铜,覆铜的区域可以用鼠标以点节点的方式绘制出来,你可以先试试,你会发现你的覆铜会覆盖相同网络标识的线,而不会覆盖其他网络标识的线。
还有你会发现覆铜不会覆盖相同网络的焊盘和过孔,因为系统默认是认为十字连接的。
你还需要在覆铜前在Design-->Rules 里设置一下。
在Rules中,你可以找到Plane选项,其中就有一个覆铜连接类型的选择,改成直接连接就行了。
1、用填充工具:Design---->Rules…---->Plane---->PolygonConnetStyle---->PolygonConnet---->Cons traints(约束)中的Connet style设置成Direct Connet2、取消自动去掉环线功能,手动重叠布线加粗Tools---->preferences…---->Options---->把Interactive Routing中的Automatically Remove Loops前面的“勾”去掉。
1.覆铜的意义覆铜,就是将PCB上闲置的空间作为基准面,然后用固体铜填充,这些铜区又称为灌铜。
敷铜的意义在于,减小地线阻抗,提高抗干扰能力;降低压降,提高电源效率;还有,与地线相连,减小环路面积。
2.覆铜步骤(1)在下方选择对应的层(也可在覆铜对话框中选择);(2)采用快捷键P,G打开覆铜对话框,或者单击标题栏第二行右侧“放置多边形平面”。
(3)选择填充模式,孤岛和铜的移除值,选择三种模式()。
连接到何种网络(一般就是电源或地),选中移除死铜选项。
二次銅9.1 製程目的此製程或稱線路電鍍(Pattern Plating),有別於全板電鍍(Panel Plating)9.2 製作流程目前二次銅作業幾乎都是以龍門式自動電鍍線為主,是垂直浸鍍方式,上下料則採手動或自動.設備的基本介紹後面會提及.另外值得一提的是為迎合build up新式製程,傳統垂直電鍍線無法達到一些規格如buried hole,throwing power等,因而有水帄二次銅電鍍線的研發,屆時又將是一大革命。
本章仍就傳統負片二次銅流程加以介紹:銅面前處理→鍍銅→鍍錫(鉛)9.2.0 Time table(時序圖):含鍍槽在內,二銅自動電鍍線所設計的槽數,少者2,30多者4,50,輸送掛架的天車2~3部,因此必頇由程式來控制各槽起落,停滯時間,再由天車執行各RACK流程順序等一連串複雜的動作,電鍍時間甚至可控制為設定安培小時,如此各天車就有一時間路線圖稱之Time Table.拜PLC的功能愈來愈進步所賜,利用電腦的人性化介面,在程式的設計上簡便又快速。
9.2.1 銅面前處理二銅製程之鍍銅前處理皆為In line process,所以都是化學處理方式.一般的流程為:脫脂→水洗→微蝕→水洗→酸浸→鍍銅→水洗…此前處理的重點在於如何將前一製程-外層線路製作-所可能流在板面上的氧化,指紋,輕微scun等板面不潔加以處理,並予以表面的活化使鍍銅的附著力良好。
9.2.2 鍍銅9.2.2.1電鍍基礎A. 法拉第定律第一定律─在鍍液進行電鍍時,陰極上所沉積(deposit)的金屬量與所通過的電量成正比。
第二定律─在不同鍍液中以相同的電量進行電鍍時,其各自附積出來的重量與其化學當量成正比。
B. 電極電位當金屬浸於其鹽類之溶液中時,其表面即發生金屬溶成離子或離子沉積成為金屬之置換可逆反應,直到某一電位下達到帄衡。
若在常溫常壓下以電解稀酸液時白金陰極表面之氫氣泡做為任意零值,將各種金屬對"零值極"連通做對比時,可找各種金屬對氫標準電極之電位來(NHE Standard Potential ,Normal Hydrogen Electrode)。
將金屬及其離子間之氧化或還原電位對NHE 比較排列而成"電化學次序"(Electrochemieal Series)或電動次序(Electromotive Force Series)。
以還原觀點而言,比氫活潑的金屬冠以負值使其排列在氫的上位,如鋅為-0.762,表示鋅很容易氧化成離子,不容易沉積成金屬,理論上至少要外加0.762V以上才能將之鍍出。
即:Zn + 2 e →Zn,- 0.762 V比氫不活潑者冠以正值,排在氫的下位,如銅之:Cu + 2 e →Cu,+ 0.34 V愈在下位者愈容易還原鍍出來,也就是說其金屬態在自然情況下較安定,反之在上位者則9-19-2容易生銹了。
C. 過電壓(Overpotential):在溶液中的帶電物體在帄衡時會存在一定電位值,此電位值稱為帄衡電位(E0):當該物質產生一反應〔不論化學(氧化還原)或物理反應(擴散)等〕時,都必頇賦予額外能量,這種能量在電化學的領域我們稱為給予的反應電壓叫作"過電壓",其關係可以下式表示:η=V(applied)-E°C-1 電鍍的過電壓:在電鍍過程中電壓主要表現分成下列三項:η=ηct+ηmt+IR----------------(1)ηct :Charge transfer overpotential :電鍍反應的過電壓ηmt :Mass transfer overpotential :質傳反應的過電壓IR :溶液本身的電阻對電路板而言孔與表面為等位面,因此ηs(surface)= ηh(Hole),因此ηs=ηh=ηsct+ηsmt+IRs=ηhct+ηhmt+IRh---------------(2)其中ηmt 表示帶電離子藉Diffusion 作用通過Diffusion layer 所造成的電位差,其狀況可以下圖9.1表示圖9.1顯示的意義為在距離(δ)之外的溶液,其金屬離子濃度可視為定值,其數值與整槽的帄均濃度(C)相同。
而在一定距離(δ)內,金屬離子濃度會逐漸下降,此一濃度下降的區稱為 Diffusion Layer ,而δ值即為 Diffusion layer thickness ;由於濃度梯度的存在(Concentration gradient)會消耗電能,此即為Mass transfer overpotential 存在的原因,其大小可以下式表示: ηmt =(RT/nF )(I/iL)=0.082(J/JL)---------------------(3)其中J 及JL 分別代表電流密度及極限電流密度,而極限電流密度JL 可以表達:JL=(nFDCb/δ)=K(Cb/δ)--------------------------------(4)當系統選定(Cb)操作方式固定(δ),JL 值相對也就固定。
但(δ)值會大攪拌及掛架不同而修正。
一般而言,板面因攪拌而(δ)變小;因此JLS 很大而造成ηmts 低,反之由於攪拌方向多和孔方向垂直;孔內因為金屬離子不易補充及攪拌不佳造成Cbh 偏低及δ值偏高,以致JLh 偏低ηmtL 偏高(ηmth>ηmtsL)至於IR 項是溶液電阻形成的電壓降,距離愈長降愈大;一般取板面的 IR=0,而孔內則為:EIR=(J.L2/2Kd)-----------------------------------(5)J :電流密度L :板厚d :孔半徑在一般狀況EIR>>0而ηmth>ηmtsL因此根據式(2)可知ηcth>ηcts 恆成立,也就是孔內的Charge transfer potential 永遠小於表面圖9.19-3 的Charge transfer potential ,而且隨著板厚愈大(即使Aspect ratio 不變),兩者差值愈大。
C-2過電壓與電鍍在各種過電壓中,真正決定電流密度的是ηct (charge transfer overpotential ),他與電流密度有如下圖9.2的關係:圖9.2為不同ηct 時電流度的變化曲線(極化曲線),其內容如下:a. 一般而言當系統被賦予電壓時會相應產生電流,其電流變化一開始時較緩,爾後會呈穩定上升,最後趨向極限電流密度J(Limit)b. 上述可穩定增加之區間為可操作Range ,但一般為考慮電鍍品質,當選擇 J/J(Limit)=0.35~0.45為範圍c. 當電流密度達到J/J (Limit)時,即便再加壓電流密度也不會再上升。
d. 給予電壓因分佈不均而局部過高,則當η超過η1*時會產生氫氣,造成局部燒焦及低電 流效率的缺點。
e. 若外加電壓太高(ηct>η2*),則溶液產生大量氫氣並產生金屬粉末由前述知ηcts=ηcth 成立,則由圖9.2知Jcts>Jcth 亦成立此即面銅比孔銅厚的原因(Throwing Power T.P.<=1)的主因。
而由圖9.2可以發現,相同的ηcts 和ηcth 的前題下,Curve(II)所形成的電流密度差(△J2=Jcts=Jcth)比 Curve(I)為小(△J2=△J1),也就是後者(面銅/孔銅)電流密度差較小,因此Throwing power 較佳;其中T.P.=(Jcth/Jcts)----------------------------------(6)由上可佑若適當降低極化曲線(Plating curve)的斜率將有助於T.P.的提升D. 改善Throwing power 的方法:a. 提高Throwing power 的方法很多,包括:(1) 降低ηcts 和ηcth 之差值(△ηct):其方法包括:-改善攪拌效果-降低IR 值,包括提高酸度及加入導電鹽-強迫孔內對流(降低IR)-添加改變Charge transfer 能力之添加劑包括載體光澤劑等(2) 修正極化曲線:如之前所提藉降低極化曲線的斜率降低△Jb. 修正極化曲極化曲線的方法:(1) 降低金屬離子濃度:基本上過電壓就是賦予帶電離子反應所需能量,以驅使反應進行。
因此離子愈少則要維持定 量離子在 定時間內反應之難度愈高,因此必頇給予較大能量。
其結困即使得J-η曲線愈圖9.29-4帄 (見圖9.3),由圖上可得幾項推論:-CuSO4濃度愈低,Throwing power 愈好-上述結果也可推論到二次銅電鍍線路不均的板子,其Distribution 也將改善-必頇強調的是隨CuSO4降低,相同電路密度下所消耗的能量更大降低金屬離子另外衍生的問題將在後面討論E. Additive(添加劑):見圖9.4a. 基本上電鍍的Additive 可分兩大類:-導電鹽:多為無機鹽類,用以降低IR-修正極化曲線:多為有機物b. 就Additive 加入對極化曲線之影響討論如下:有機Additive 加入會吸附在被鍍物上形成一孔狀的Film ,有阻絕作用以致極化曲線Shift , 使得△J 由△J1降為△J2因而改良T.P.(T.P.=1-(△J/ Js))有機Additive 一般多為分子較高的分子,其Diffusion 不易,故一般多在表面沉積,造成表面所吸附的Additve 比孔內多,以致孔內和表面極化曲線不一致,使對應的J 值產 生變化,△J 再由△J2降到△J3,T.P.因此再度提高Additive 之加入,由於表面吸附作 用,有其一定值及"邊際效用遞減"的作用。
當完全沒有時加入少量即影響甚大,其後再加 改變效果逐漸降低,最後會出現多加無益反而有害的現象。
F. 低銅濃度鍍液的評估a.. 主要考慮項目包括:a-1.操作的電流密度範圍:一般而言極限電流密度和濃度存在下列關係:J limit=a+bCbCb :鍍液濃度 a ,b :為常數,以CuSO4鍍液而言存在如下關係:J limit = 1.8+1.34 Cb ----------------------- (7)而一般實際電鍍的電流密度範圍則為以下關係:J/J limit = 0.35~0.40 ----------------------- (8)根據上述加以整理則有如表之結果-不同銅含量下之J limit 與 J 之值圖9.3 圖9.4由表可知低銅鍍液操作範圍因而下移且縮小,此為設計上必頇注意的事。
一般而言若電流密度超過上限,易導致T.P.下降或銅粗的現像,若太低則易造成白霧現像。
a-2. Cu+2 累積的問題:在長期Running的過程中,難免因電流效率無法維持100%而導致Cu+2濃度上升;其影響如下:-濃度上升造成Operation range 上移,導致原設計之J值在新濃度中偏下限操作而導致白霧現象.-濃度上升導致極化曲線動以T.P.下降-濃度上升使原先的Additive不適用而導致電鍍品質惡化必需說明的是這些現像在任何鍍液中都存在,但在低金屬濃度鍍液中特別明顯。