1. Rafiniranje cone (metoda plavajoče cone)
Načelo:
Lokaliziran postopek taljenja, kjer ozko staljeno območje gre skozi železno palico, ki koncentrira nečistoče v tekoči fazi.
Ključne koristi:
- doseže 99,999% (5n) čistosti z ločevanjem elementov sledov (S, P, C) do konca palice.
- Odpravlja kontaminacijo z loncem z uporabo levitacijskega taljenja.
Prijave:
- Polprevodniški cilji železa.
- komponente zaščite jedrskega reaktorja.
Tehnični parametri:
|
Parameter |
Specifikacija |
|
Čistost |
Fe večji od ali enake 99,999% |
|
Odstranjevanje nečistoč |
S\/p\/c manj kot ali enak 1 ppm |
|
Hitrost procesa |
2–5 mm\/uro |
2. Topljenje elektronskih žarkov (EBM)
Načelo:
Visokoenergijske elektronske žarke stopijo železo v vakuumski komori, ki izhlapi hlapne nečistoče (o, n).
Ključne koristi:
- Zmanjša vsebnost kisika na manj kot 5 ppm.
- proizvaja ultra goste ingote (7,87 g\/cm³) z ničelno poroznostjo.
Prijave:
- Rezila vesoljske turbine.
- Medicinska implantacijska surovina.
Tehnični parametri:
|
Parameter |
Specifikacija |
|
Nivo vakuuma |
10⁻⁴ - 10⁻⁵ MBAR |
|
Poraba energije |
1.200 kWh\/tona |
|
Preostali kisik |
Manj kot ali enako 5 ppm |
3. Plazemski lok Remilting (PAR)
Načelo:
Plazemska bakla pregreje železo pod inertnim plinom, rafinira mikrostrukturo in odstrani vključitve.
Ključne koristi:
- Kolumnska poravnava zrn poveča mehansko trdnost za 20%.
- zmanjšuje nededatelne vključitve (al₂o₃, sio₂) na manj kot ali enako 0. 01%.
Prijave:
- Avtomobilske ročične gredi z visokim stresom.
- sestavni deli komore iz ultra visoke vakuum (UHV).
Tehnični parametri:
|
Parameter |
Specifikacija |
|
Plazemski plin |
AR\/H₂ mešanica |
|
Hitrost hlajenja |
50–100 stopinj \/min |
|
Velikost vključitve |
Manj kot ali enako 5 μm |
4. metalurgija v prahu (PM)
Načelo:
Atomizirani železni prah pritiskamo in sintramo v komponente v bližini mreže.
Ključne koristi:
- Omogoča 99,95% goste dele s kompleksnimi geometrijami.
- Zmanjša materialne odpadke za 40% v primerjavi s tradicionalno obdelavo.
Prijave:
- Magnetna jedra za EV motorje.
- 3 D-natisnjeno industrijsko orodje.
Tehnični parametri:
|
Parameter |
Specifikacija |
|
Čistost v prahu |
Fe večji od ali enake 99,98% |
|
Velikost delcev |
15–150 μm (nastavljivo) |
|
Sintranje temp |
1,150–1,250 stopinj |
5. Rafiniranje zmanjšanja vodika
Načelo:
Vodikov plin zmanjšuje železove okside na čisto kovino, hkrati pa odstrani kisik in ogljik.
Ključne koristi:
- Vsebnost ogljika, manjša ali enaka 10 ppm, brez kontaminacije grafitnega lončka.
- Emisije ničelnih co₂ med zmanjšanjem.
Prijave:
- Substrat za proizvodnjo sončnih celic.
- Materiali anode baterije.
Tehnični parametri:
|
Parameter |
Specifikacija |
|
H₂ čistost |
Večji od ali enako 99,999% |
|
Reakcijska temp |
600–800 stopinj |
|
Preostali ogljik |
Manj kot ali enaka 10 ppm |
Primerjalna analiza
|
Tehnika |
Raven čistosti |
Intenzivnost energije |
Najboljše za |
|
Rafiniranje cone |
99.999% |
Visok |
Materiali za raziskave in razvoj ultra-čistosti |
|
Elektronski žarek taljenje |
99.995% |
Zelo visoko |
Kritični vesoljski deli |
|
Plazemski lok Remilling |
99.99% |
Zmerno |
Visoko trdna industrijska |
|
V prahu metalurgija |
99.98% |
Nizka |
Kompleksne komponente |
|
Zmanjšanje vodika |
99.97% |
Srednje |
Zelena proizvodnja |
Zakaj je to pomembno
- Natančno povpraševanje: Proizvodnja čipov zahteva manj kot ali enako 0. 1 ppm nečistoč za vezje nanometra.
- Trajnost: Zmanjšanje vodika zmanjšuje 2,3 tona Co₂\/Ton Iron v primerjavi s plavčnimi pečmi.
- Gospodarski vpliv: PM zmanjšuje stroške orodja za 30% za avtomobilsko množično proizvodnjo.
