车灯铝膜用钨加热子—镀铝件基材

汽车灯具主要分为为前灯、雾灯、尾灯和其他装饰灯。汽车前灯起到夜间行车道路的照明和车辆示宽作用,需要镀铝的零件主要是反射镜及其反射视圈和装饰视圈。雾灯是在雨、雾、雪等能见度低的天气状况下打开,对前后的车辆起警示作用。其镀铝零件主要是反射镜;汽车尾灯包括转向灯、刹车灯、后雾灯、倒车灯等,起到告诫后面行车信号的作用,镀铝零件主要是灯体。

灯具镀铝件的基材是以聚碳酸酯、丙烯腈–丁二烯–苯乙烯、聚丙烯、聚对苯二甲酸丁二醇酯等为主。灯具中需用耐热温度可高达185°C以上的高温聚碳酸酯材料。汽车尾灯所承受的均温在80°C以下,没有前灯高,灯具结构也相对简单得多,多数尾灯采用灯体镀铝。

真空镀铝所用的基材的耐热性能要好,且挥发物质的含量要低。在镀铝用钨加热子的过程中,基材会受到蒸发源的辐射热和蒸发物冷凝热的作用,如果基材的耐热性能较差,在受热升温的时候就会产生热变形,最后导致镀膜发生皱纹或者收缩等现象。除此之外,基材内部的小分子挥发物质很容易会挥发,这样会对镀铝层的质量有所影响。所以,基材的挥发物质要含量很低。另一方面,真空镀铝基材的含水量一般应低于0.1%,含水量高时镀铝膜就会有发雾现象。针对吸湿性大的基材在镀铝前应提前进行干燥处理。

汽车灯具和钨加热子

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车灯铝膜用钨加热子—镀铝方式

汽车灯具的镀铝膜的厚度一般为0.4~1.2μm,表面平整,干净,且具有较高的光泽度。真空镀铝用钨加热子用于汽车灯具可分为无底镀和有底镀两种方式。使用者可以根据基材性质的不同而选择相应的镀铝方式。

聚酯类属于极性高分子,其表面自由能较高,表面湿张力在40dyn/cm以上,与镀铝层结合力很好,可作无底镀。即在基材上直接镀铝再镀保护膜。镀铝保护膜具有提高铝膜的机械强度,阻隔有害气体或物质对铝膜的侵蚀等作用,使镀层具有亮丽的金属光泽,优异的气体和光线阻隔性,良好的防潮、耐热、耐穿刺性能,物品在运输、贮存和使用过程中不受污染、腐蚀,保持光洁亮泽。由于PC主链含有酯基,在一定湿度的常温环境下基材吸水率较高,从注塑出模的产品在2h内进行镀铝最好,存放时间长了,会有基材吸水引起的镀铝后出现雾状的情况。

PE、PP等聚烯烃材料和ABS属非极性聚合物,其表面自由能小,表面湿张力较低,较粗糙,与镀铝层之间的结合力很差。对其预涂底漆后可获得光滑平整的涂层,具有镜面效果,可遮盖基材,防止真空镀膜时塑料基材中的挥发性杂质逸出,影响镀膜质量。因此,这类材料一般采用预涂底漆后镀铝的方式来改善镀层与基材之间的结合力。目前国内较多使用丙烯酸酯底漆,并根据基材类型调整底漆配方,主要为热固化底漆和紫外光固化底漆,适用性很好。灯具塑料件大多采用预涂底漆后镀铝,再镀保护膜的方式,保护膜的实质就是二氧化硅。无论采用哪种方式,都应对镀铝件进行附着力测试,合格方可使用。

车灯和钨加热子

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钨合金辐射防护窗

钨合金辐射防护窗随着科技的发展,辐射技术被广泛应用于生物学研究、医学、工业以及农业等领域。辐射指的是由场源发出的电磁能量中,一部分脱离场源(以电磁波或粒子的形式)向远处传播,而后再返回场源的现象。根据辐射能量的高低及其对物质的电离能力,可将辐射分为电离辐射或非电离辐射。其中,辐射一般指的是电离辐射。电离辐射主要有α、β及γ辐射三种。α射线又称为α粒子束,是高速运动的氦原子核。α粒子由2个质子和2个中子组成;β射线是高速运动的电子流,其电离作用弱,但贯穿能力很强; γ射线又称γ粒子流,是原子核能级跃迁蜕变时释放出的射线,其波长短于0.01埃。γ射线具有很强的穿透力,工业上可用于工业探伤或流水线的自动控制。

辐射虽然为人们的生活带来很多便利,但其所产生的辐射危害也需要被重视。如γ射线具有极强的穿透力。当人体受到γ射线照射时,γ射线可以进入到人体内部,与人体内部细胞发生电离作用,侵蚀复杂的有机分子(如蛋白质、核酸和酶),从而干扰人体内的正常化学过程,甚至引起细胞死亡。此外,电离辐射还能改变细胞的化学平衡(包括引起癌变)以及损伤体内细胞中的遗传物质,导致新生一代出现畸形、先天白血病等症状。所以在医院放射科、放射性实验室、放射性药物储藏室等场所可设置钨合金防护窗以避免辐射泄露对人体造成危害。

钨合金辐射防护窗采用具备高密度的高比重钨合金制作而成。据专家研究,金属材料的辐射屏蔽性能会随着其密度的增大而增强,密度越大则意味着辐射屏蔽性能越高。与其它传统材料(如铅)相比,钨合金具备更高的密度,因而其制作的辐射防护窗具备更高的辐射屏蔽性能,可以避免辐射泄露造成辐射损伤。

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钨粉用于钨靶材的制作

真空溅镀是由电子在电场的作用下加速飞向基片的过程中与氢原子发生碰撞,电离出大量的氢离子和电子,其中,电子飞向基片,氢离子在电场的作用下加速轰击靶,所述靶是由靶材和支撑靶材的背板组成,溅射出大量的靶材原子,呈中性的靶材原子(或分子)沉积在基片上成膜,而最终达到对基片表面镀膜的目的。
 
大规模集成电路经常使用钨靶材进行真空溅镀,尤其需要使用大尺寸的钨靶材,目前的半导体领域中,大尺寸的钨靶材的直径为300mm-450mm,厚度为6mm-15mm。可是随着半导体行业的发展,大尺寸的钨靶材的尺寸并不局限于此。由于钨金属属于难熔金属,行业内采用粉末冶金的方法实现加工钨靶材,该粉末冶金工艺是通过制取金属粉末实施成形和烧结,制成材料或制品的加工方法。在具体的粉末冶金过程中,通过将准备好的粉末装在特质模具中,然后置于真空热压炉中热压(Hot Pressing, HP)成型。需要根据靶材的尺寸设计相配套的模具和相配套的真空热压炉。然而,对于大尺寸的钨靶材的加工,受到模具尺寸和热压炉使用温度的限制,采用粉末冶金制作大尺寸钨靶材难以一次成型,需要将钨粉末先预制成型,即形成一个大尺寸钨靶材坯料,然后采用轧制工艺将此大尺寸钨靶材坯料进行延展(轧制工艺是利用轧机来对钨靶材坯料进行压延的,通常分为热轧和冷轧,在再结晶温度以上进行的轧制称为热轧,低于再结晶温度的轧制称为冷轧),以达到尺寸要求,即形成尺寸合格的钨靶材产品。
 
但是钨金属在常温下硬脆,不易在常温下进行冷轧,另外,当空气温度超过400℃时,钨金属的氧化速度非常快,因此钨靶材坯料的热轧工艺不能在空气中实施。有鉴于此,有必要提出一种新的钨靶材的制作方法,尤其是大尺寸的钨靶材的制作方法,以克服现有技术的缺陷。
 
一种钨靶材的制作方法,包括:提供钨靶材坯料;对所述钨靶材坯料表面进行机械加工;将所述机械加工后的所述钨靶材坯料放置入真空包套并抽真空;对真空包套内的钨靶材坯料进行锻造;对所述锻造后的真空包套内的钨靶材坯料进行压延;完成所述压延后,进行冷却并去除真空包套。采用本发明提供的钨靶材的制作方法,避免使用模具,避免在空气中对钨靶材坯料进行加工延展时出现裂缝和表面易氧化的问题,能够制作出内部组织结构均匀,晶粒大小符合溅射靶材要求的钨靶材,而且具有易加工、废品率低的优点,应用上述方法对大尺寸的钨靶材的制作更加需要。
 
钨靶材
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国外高纯钨粉和钨材制备

随着工业技术和科学技术的发展,许多行业对钨粉的纯度要求越来越高,如高纯钨或超纯钨(5N或6N)具有对电子迁移的高电阻、高温稳定性以及能形成稳定的硅化物,在电子工业中以薄膜形式用作栅极、连接和障碍金属。
 
制备流程
 
日本山口悟等人报道,东芝公司钨精炼厂横滨金属和化合物分厂在1990年前后,为了提高产品质量,试图降低金属钨和钼中的杂质含量。特别是对用作半导体的配线用材,要求将钨粉和钼粉的纯度从通常的3N提高到5N以上。该厂采用了用酸分解通常的钨粉和钼粉,然后通过离子交换法精制,得到高纯度的氧化物。将高纯氧化物进氢还原,即可得到超高纯度的钨粉和钼粉。其生产流程如附图所示,超高纯钨粉和钼粉的化学成分与普通钨粉和钼粉的比较见表1。
 
文献著者未对酸分解和离子交换的情况作具体介绍。估计他们在酸分解钨粉和钼粉时,采用了双氧水、HNO3+HF或HF+H2SO4+HNO3之类能溶解钨粉和钼粉的酸类,使钨和钼以阴离子形态进入溶液中,然后再用阴离子交换树脂进行净化。
 
从1988年以来,用作溅射靶材的钨纯度在不断提高。用物理气相沉积法(PVD)生产的钨薄膜和溅射靶材,纯度为6N,已用于工业生产。
 
为制备高纯和超纯钨,最好选用含U和Th低的仲钨酸铵作原料。因为在所有的杂质元素中,要求U和Th的含量应特别低。这些天然放射性元素因具有a射线,在记忆回路中可引起“软误差”。
 
含U和Th低的仲钨酸铵,可通过多次再结晶的办法除去其他杂质,得到超纯仲钨酸铵。后者经煅烧得到WO3,经氢还原得到超高纯度的钨粉。文献给出了超纯W和WSix粉末的分析数据(见表2)。这种W粉可用来生产W、WSix或TiW的溅射靶材。
 
通过压形、烧结和电子束悬浮区域熔炼,可以进一步将U和Th以外的杂质含量进一步降低。
 
显然,在高纯的生产过程中,厂房内应保持高度清洁,以减少产品中的杂质。
 
W-Mo粉末组分
 
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LED钨铜散热基板与其他材料基板的对比

在大多数的LED产品中,通常需要将多个LED组装在电路基板上。电路基板不仅需要承载LED模块结构,还同时起着散热的作用。LED散热基板主要由两大部分组成,其一系统电路板,另一个则是LED晶粒基板。系统电路板大多采用金属材料,利用金属材料自身散热佳的特性,达到散热的目的。但是随着LED亮度以及效能要求的不断提高,散热的瓶颈就会出现在LED晶粒基板上。为了突破这一散热的瓶颈,国内外的研究人员通过寻找和研发高散热系数的基板材料。目前,常见的几种LED散热基板包括硬式印刷电路板、高热导系数铝基板、陶瓷基板、软式印刷电路板、金属复合材料。

钨铜散热基板是目前公认性能最为契合的一类材料。其具有高强度、较低的热膨胀系数、高的散热系数等优势。通过组分的调节还能弥补单一金属与LED芯片的热失配不足,在一些大规模集成电路、大功率器件中,作为散热元件得到迅速发展。采用电解抛光技术对钨铜箔片进行表面修整还能有效提高钨铜LED散热基板表面平整性以满足散热基板对平整性的严苛要求。厚膜陶瓷基板采用网印技术生产,藉由刮刀将材料印制于基板上,经过干燥、烧结、镭射等工艺制成。但是随着LED的尺寸及线路越来越小、精度要求越来越高,该类基板的精确度已无法达到。低温共烧多层陶瓷基板以陶瓷作为基材,将线路利用网印方式印刷于基板上,再整合多层的陶瓷基板,最后通过低温烧结而成。其存在的主要问题在于多层陶瓷叠压烧结后,还需要考虑到收缩比的问题,相对难以控制。另一种薄膜陶瓷基板适用于高功率、小尺寸、高亮度的LED,以及要求对位精确性高的共晶/覆晶封装制程。

钨铜散热基板

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LED钨铜散热基板

随着全球重视环保意识的提升,节能省电已经是当下不可阻挡的趋势。而LED产业就是其中发展最为迅速的行业之一,LED产品不但在节能省电方面有极大的优势,而且其效率高、反应时间快,使用周期长,不含有毒物质等优势也是同类产品里较为突出的。一般来说LED高功率产品的输入功率大约有15%的电能转化为光能,另外85%的电能则转化为热能消散。这样一来,若LED发光时所产生的热能无法及时导出,就会使得LED界面的温度过高,从而影响其发光效率、稳定性以及产品生命周期。因此,要提升LED的发光效率,对于LED系统的热散管理和设计就是一个重要的研究课题。散热的主要途径分为:空气散热、基板导出散热、金线导出散热、通孔散热等等。这里我们主要介绍基板散热。在LED产品中通常需要将多个LED组装在一电路基板上。电路基板除了负责承载LED模块结构,另一方面还需要扮演散热的角色。

LED散热基板主要是利用其散热基板材料本身所具有的优良的传导性将热源从LED晶粒导出。因而从LED散热途径可将LED散热基板细分为两大类,即LED晶粒基板与系统电路板,此两种不同的散热基板分别乘载着LED晶粒与LED晶片将LED晶粒发光时所产生的热能,经由 LED晶粒散热基板至系统电路板,而后由大气环境吸收,以达到热散之效果。而从材料划分,LED散热基板的种类包括硬式印刷电路板、高热导系数铝基板、陶瓷基板、软式印刷电路板、金属复合材料。钨铜材料具有高强度、低热膨胀系数以及优良的可塑性和导电导热性,是LED散热基板一个极佳的选择。相比于单一金属,如铝基板容易与LED芯片发生热失配的情况,钨铜材料具有更好的稳定性以及更好的散热效果。

钨铜散热基板

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镀铝机用钨加热子操作流程——安装钨丝

钨加热子具有较高的熔点和高耐腐蚀性,所以广泛应用于真空镀铝工业。镀铝机是在真空条件下,利用电子束加热待蒸材料,使之气化蒸发后凝结在晶片表面上成膜的设备。在安装钨丝的时候有些注意事项需要操作员严格操作。

放置钨丝要平行,螺丝紧固不可松动,(钨丝不平行的情况下进行加热,会导致铝融化后向高处流,导致崩溅或钨丝结晶无法使用。螺丝没有紧固会影响蒸发电流不稳导致崩溅,或钨丝烧断)。放置钼丝时要把开口处向上倾斜一点进行紧固,(倾斜是为了氟化镁容易放进钼丝内防止材料脱落影响托铝)。放置锡纸板要全新干净平整,且折边处无翘起,(使用后的锡纸会变色,且电击处氧化无光泽的话,如果再使用会起不到离子轰击效果,从而导致工件吸铝效果不好影响到托铝,有翘起锡纸板会导致连电无法离子轰击)。安装挂具时要紧固好固定螺丝以免转动时挂具脱落影响镀铝。放上工件时手不要接触工件镀铝的一面,(以免镀铝后产生手印、手套上的油污﹑汗水而产生发黄或发黑的工件。就算没有这样的显现也会影响到实验托铝),放在挂具上的工件要牢牢紧固以免脱落,影响镀铝或是划伤其他工件。

镀铝时间过长,导致钨丝直接烤工件表面铝层,产生氧化发黄。钨丝表面残留铝如果过多,钨丝加热时会滴落到托盘上,就会产生崩溅。钨丝使用时间过长,蒸发时断开就会产生崩溅。

镀铝机和钨加热子

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镀铝机用钨加热子操作流程——电源控制

钨加热子作为加热元件常用于镀铝机中来制备铝膜。镀铝机的操作首先要对电源进行控制。

开控制电源,打开各循环水阀,冷却其真空系统,开维持泵给扩散泵预抽真空30分钟后,加热扩散泵1小时左右后进行抽真空镀铝。

工件车清理干净,放置钨加热子,钼丝氟化镁,锡纸板两张,安装挂具,并放上镀铝工件,工件车放入室体内,关室体门,打开机械泵5—7秒后,打开预抽阀F2,打开复合真空计,真空计上有高真空和低真空,两个可视屏。低真空表显示4.0E—0时,关闭预抽阀F2,打开前置阀F3,打开高真空阀F1。当高真空表显示4.0E—2时候打开工件车转动电压调整在50V—70V之内,转动正常后,打开FK3阀开流量显示仪,关高真空挡板阀控制高真空表显示4.0E—0后打开轰击电源调整电压控制在800V—1200V之间进行离子清洗5分钟,关轰击电源,关转动电源,关FK3阀,关流量显示仪,开高真空挡板阀进行抽真空,高真空表显示2.0E—2后进行镀铝。

开转动电源,调整电压置150V—200V开蒸发1镀铝电源,调整电压2.5V---3V,当室体内每个钨丝的铝片融化80%左右,调整电压,均匀平稳加到6V—7.5V后观察室体内铝片,融化到95%---100%后,关蒸发1镀铝,等钨丝完全不亮后,打开蒸发2镀氟化镁,电压调整在2.5V—3V。待室体内钼丝全部亮起后调整电压均匀平稳加到6V—7V后,待钼丝内氟化镁融化3—4粒后关闭蒸发2电源,待室体内钼丝完全不亮后,关高真空阀F1,关前置阀F3,关罗茨真空泵L,关复合真空计,待罗茨真空泵停止后,打开FQ2室体内充气完毕后关闭转动电源,打开室体大门取出工件车,进行下一周期。

镀铝机和钨加热子

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稀土对钨电极焊接性能的影响

了解稀土含量对钨电极焊接性能的影响,对于提高钨电极焊接性能具有重要的意义。在相同制备工艺下将不同含量的稀土含量的稀土钨电极的焊接性能进行比较,从而了解稀土含量对焊接性能的影响。众所周知,钍钨电极具有优良的焊接性能,因此稀土钨电极也要和钍钨电极进行比较。

引弧性能
在实验中阴极为水冷黄铜。从30V电压下开始进行引弧实验,每次按1V电压间隔升高空载电压,每个电压下进行引弧实验30次,每次打高频1秒内起弧为引弧成功,1~10内起弧为引弧滞后,超过10秒则为引弧失败。从实验数据可知,稀土钨电极的引弧性能优于钍钨电极。因为稀土钨电极具有较低的逸出功,因此引弧性能较好。添加多种稀土制得的复合稀土钨电极的引弧性能优于单元稀土钨电极,其中含有高氧化钇的钨钇电极的引弧性能较好。

抗烧损性能
在实验中将钨电极接在负极,在250A焊接电流下燃弧30分钟。然后用DP-100光学分析天平测量实验前后电极质量的变化。从实验数据可知,稀土钨电极的质量高于钍钨电极,即稀土钨电极的烧损率优于钍钨电极,其中钇钨电极表现出较为优异的抗烧损性能。在其他条件都相同的情况下,电极表面的逸出功越低,其工作温度也就越低,烧损量也就越少。添加稀土的钨电极,其表面形成了较低逸出功的活性层,因此稀土钨电极的抗烧损性能较为良好。

稀土钨电极的焊接性能

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微波在钨粉生产中的应用

当微波能与粉末材料发生作用时,即可通过电磁场和材料分子及电子结构的相互作用在材料内部产生热量。内部加热效应与颗粒材料的电参数及粒子上是否存在高微波作用吸收层(水)有关。 
 
内加热很可能是在钨生产的原材料(APT、AMT、WO3•H2O)常规加热方式的有前途的代用加热法。记录的微波加热钨化合物试样的加热速率曲线给出了与材料有关的性能:成份、晶体结构、含水量。 
 
原材料的微波加热特性及其分解产物的研究可加深了解常规煅烧和还原过程并且可以找出替换常规加热的另一种方式,形成新的形貌特征。基于被还原钨氧化物的不同介电性能的试验方法也很有希望.
 
记录微波效率的变化(也许由高温过程引起)。APT、AMT和WO3•H2O的微波加热特性示于图2。图 3的例子表示完全相同化学性质和晶体结构的化学计量试样在微波加热特性上相似,只有稍许差异。蓝色氧化钨是金属、极化子和离子导热相的混合物,因此,表现介电损耗因子和加热特性可能改变,如图4所示。WO3或WOx(x接近0)的晶体结构和电子结构 代表一种特殊情况。本研究的斜方和单斜 WO3由高纯APT制取,且只在制取后的干燥试样测定加热特性,结果示于图1。单斜 WO3是一种高微波作用材料,而斜方WO3与APT类似。根据图1的温度与时间曲线可证实Walkiewicz et el早先观测到WO3的结果。然而,对WO3 似乎需要准确定义晶体的异型结构。
 
值得注意的是,加热速率近似比例于微波功率,由加热速率公式表达。实测介电损耗因子和观测加热速率斜率不太相符,计算微波加热性能时似乎需要考虑其他参数。
 
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2024年1月份赣州钨协预测均价与下半月各大型钨企长单报价。

 

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龙年首周钨价开门红。

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