1. tsooni rafineerimine (ujuv tsooni meetod)
Põhimõte:
Lokaliseeritud sulamisprotsess, kus kitsas sulavöönd läbib rauavarda, kontsentreerides lisandid vedelas faasis.
Peamised eelised:
- saavutab 99,99% (5N) puhtuse, eraldades mikroelemendid (S, P, C) varda lõpuni.
- kõrvaldab tiigli saastumise, kasutades levitatsiooni sulamist.
Rakendused:
- pooljuhtide raua pritsimise sihtmärgid.
- tuumareaktori varjestuskomponendid.
Tehnilised parameetrid:
|
Parameeter |
Spetsifikatsioon |
|
Puhtus |
Fe suurem või võrdne 99,999% |
|
Lisandite eemaldamine |
S\/p\/c vähem või võrdne 1 ppm |
|
Protsessi kiirus |
2–5 mm tunnis |
2. elektronkiire sulamine (EBM)
Põhimõte:
Suure energiatarbega elektrontalad sulavad rauda vaakumkambris, aurustades lenduvaid lisandeid (O, N).
Peamised eelised:
- vähendab hapnikusisaldust väiksemaks või võrdseks 5 ppm -ni.
- tekitab ülimalt tihedaid valuplokke (7,87 g\/cm³), millel on null poorsus.
Rakendused:
- kosmoseturbiini labad.
- meditsiiniline implantaat tooraine.
Tehnilised parameetrid:
|
Parameeter |
Spetsifikatsioon |
|
Vaakumtase |
10⁻⁴–10⁻⁵ mbar |
|
Energiatarbimine |
1200 kWh\/tonni |
|
Jääk hapnik |
Vähem või võrdne 5 ppm |
3. plasmakaare remorteerimine (par)
Põhimõte:
Plasma taskulambi ülekuumendab raua inertse gaasi all, rafineerides mikrostruktuuri ja eemaldades lisandusi.
Peamised eelised:
- Veeru teravilja joondamine suurendab mehaanilist tugevust 20%.
- vähendab mittemetallilisi lisandusi (al₂o₃, Sio₂), mis on vähem või võrdne 0. 01%-ni.
Rakendused:
- Kõrge stressiga autotööstuse väntvõllid.
- ülikõrge vaakum (UHV) kambri komponendid.
Tehnilised parameetrid:
|
Parameeter |
Spetsifikatsioon |
|
Plasmagaas |
AR\/H₂ segu |
|
Jahutusmäär |
50–100 kraad \/min |
|
Kaasamise suurus |
Vähem või võrdne 5 μm |
4. pulbri metallurgia (PM)
Põhimõte:
Pööratud rauapulber surutakse ja paagutatakse lähivõrkude komponentidesse.
Peamised eelised:
- Võimaldab 99,95% tihedaid osi keerukate geomeetriatega.
- vähendab materiaalsete jäätmeid 40% võrra võrreldes traditsioonilise töötlemise võrra.
Rakendused:
- EV mootorite magnetsüdamike.
- 3 D-trükitud tööriistad.
Tehnilised parameetrid:
|
Parameeter |
Spetsifikatsioon |
|
Pulbri puhtus |
Fe suurem või võrdne 99,98% |
|
Osakeste suurus |
15–150 μm (reguleeritav) |
|
Paagutamine temp |
1 150–1,250 kraad |
5. vesiniku vähendamine rafineerimine
Põhimõte:
Vesinikgaas vähendab rauaoksiidid puhtaks metalliks, eemaldades samal ajal hapniku ja süsiniku.
Peamised eelised:
- Süsinikusisaldus on vähem või võrdne 10 ppm ilma grafiidi tiigli saastumiseta.
- null -heitkogused redutseerimise ajal.
Rakendused:
- Päikeseelementide tootmise substraadid.
- akuanoodimaterjalid.
Tehnilised parameetrid:
|
Parameeter |
Spetsifikatsioon |
|
H₂ puhtus |
Suurem kui 99,999% |
|
Reaktsioonitemp |
600–800 kraad |
|
Jääksüsinik |
Vähem või võrdne 10 ppm |
Võrdlev analüüs
|
Tehnika |
Puhtusaste |
Energia intensiivsus |
Kõige parem |
|
Tsooni rafineerimine |
99.999% |
Kõrge |
Ülipindade teadus- ja arendustegevuse materjalid |
|
Elektronkiire sulamine |
99.995% |
Väga kõrge |
Kriitilised kosmoseosad |
|
Plasma kaare ümberkujundamine |
99.99% |
Mõõdukas |
Ülitugev tööstuslik |
|
Pulbri metallurgia |
99.98% |
Madal |
Kompleksikujulised komponendid |
|
Vesiniku vähendamine |
99.97% |
Vahend |
Roheline tootmine |
Miks see oluline on
- Täpsusvajadus: kiibide tootmine nõuab 0 vähem või võrdne. 1 ppm lisandid nanomeetri skaala vooluringi jaoks.
- Jätkusuutlikkus: vesiniku vähendamine vähendab 2,3 tonni co₂\/tonni rauda vs kõrgahjusid.
- Majanduslik mõju: PM vähendab tööriistakulusid autotööstuse masstootmise korral 30% võrra.
