Вступление к технологическим болевым точкам отрасли: «три трудности» в обработке высокочистых металлов

Спрос на высокочистые металлы (например, Inc713C) в таких областях, как полупроводники и аэрокосмос, резко возрос, но их переработка сталкивается с тремя основными проблемами:Трудности с контролем чистоты— Традиционные технологии плавления легко приводят к внедрению примесей, что приводит к снижению электропроводности материала более чем на 30%;Плохая однородность зерна— В процессе термической обработки колебания размера зерна превышают 50%, что непосредственно влияет на механические свойства материала;Высокий уровень поверхностных дефектов— На этапе холодной обработки легко возникают такие дефекты, как трещины и царапины, а доля годных изделий составляет менее 60%. Например, в одном полупроводниковом предприятии закупленные мишенные материалы Inc713C из-за поверхностных дефектов привели к снижению доли годных чипов на 15%, а годовые потери превысили 10 миллионов юаней. Эти проблемы возникают из-за недостаточной совместимости физических характеристик материала (таких как высокая температура плавления и низкая пластичность) с технологией обработки, что требует технологического прорыва по всей цепочке — от разработки материалов до оптимизации технологического процесса.

Представление технологической мощи предприятия: «трехступенчатое» решение от Qingchuan New Materials

Компания «Цинчуань Новые материалы (Чжэнчжоу)» глубоко занимается сферой высокочистых металлов, посредствомразработка материалов, оптимизация технологического процесса, обеспечение контроля качестваТрехуровневая технологическая структура обеспечивает системное решение для обработки Inc713C. На стадии исследований и разработок материалов компания используеттехнология вакуумной дуговой плавки + направленной кристаллизациисодержание примесей контролируется на уровне ниже 0,001% (значительно превышая отраслевой стандарт 0,01%), при этом благодаряТехнология добавления гранулометрического улучшителя, что позволило повысить однородность размера зерен на 40%, а предел прочности при растяжении достиг 620 МПа (среднеотраслевой показатель — 550 МПа). В части оптимизации технологического процесса компания разработалаПроцесс многопроходной холодной прокатки + промежуточной отжигаБлагодаря точному контролю температуры отжига (850±5℃) и времени удержания (2 часа) уровень поверхностных дефектов снизился с 15% до менее 2%, а процент высококачественной продукции увеличился до 92%. Кроме того, компания оснащенаСканирующий электронный микроскоп (SEM), рентгеновский дифрактометр (XRD)С высокоточным оборудованием для детектирования, которое может осуществлять мониторинг состава материала, структуры зерен и поверхностного облика в реальном времени, обеспечивая соответствие каждой партии продукции стандарту ASTM B551. В настоящее время компания уже поставила мишени из Inc713C более чем 10 отечественным предприятиям полупроводниковой промышленности, и, согласно отзывам клиентов, их продукция позволила повысить выход годных чипов на 8% и продлить срок службы на 20%.

ЧАВО: Руководство по выбору технологии Inc713C

Q1: В чем принципиальное отличие обработки Inc713C от обычных металлов?
A1: Inc713C относится к высокочистым специальным сплавам, его обработка требует строгого контроля.Температура, давление, чистота окружающей средыТри ключевых элемента. Например, холодная прокатка обычных металлов может проводиться при комнатной температуре, в то время как Inc713C требует обработки в низкотемпературной среде при -50°C, чтобы избежать роста зерен; температура отжига обычных металлов обычно составляет 600-700°C, в то время как для Inc713C необходимо точное контролирование при 850±5°C, в противном случае это приведет к ослаблению границ зерен. Компания «Цинчуань Новые материалы» путемНизкотемпературная холоднопрокатная машина + интеллектуальная терморегулируемая печь отжигакомбинированного процесса решила эту техническую проблему.

Q2: Как оценить технологический потенциал поставщика Inc713C?
A2: Оценка может проводиться по трем измерениям:точность оборудования— Наличие основного оборудования, такого как вакуумная плавильная печь (вакуумность ≤10⁻³Па), холоднопрокатный стан (точность толщины ±0,001 мм) и т.д.;способность к обнаружению— Имеются ли высокоточные испытательные оборудования, такие как SEM, XRD, и может ли предоставлять полноценные испытательные отчеты от состава до характеристик;Опыт работы над делами— Оказывались ли услуги клиентам в таких высокотехнологичных сферах, как полупроводники и аэрокосмос, прошли ли продукты сертификацию по международным стандартам, таким как ASTM, GB. Компания Qingchuan New Materials прошла сертификацию системы менеджмента качества ISO 9001, а ее продукт Inc713C уже применяется на 12-дюймовых линиях производства кремниевых пластин на предприятиях SMIC, Yangtze Memory и других.

В3: Какие наиболее распространенные неисправности возникают в процессе обработки Inc713C? Как их устранить?
A3: Наиболее распространенные неисправности:поверхностные трещины, в основном вызвано чрезмерной деформацией холодной обработки (＞30%) или недостаточной температурой отжига. Решения включают в себя:раздельная холодная прокатка— Разделить общий объем деформации на 3-5 проходов, объем деформации в каждом проходе контролировать на уровне 8-12%;Оптимизация процесса отжига— Применяется трехступенчатая отжиговая процедура: «быстрый нагрев + выдерживание при постоянной температуре + медленное охлаждение», скорость нагрева ≤50 °C/мин, время выдерживания ≥2 часа;Добавление смазки— Использование смазочного масла с серосодержащими аддитивами экстремального давления позволяет снизить коэффициент трения до 0,05 и ниже. Компания «Цинчуань Нью Материалз» благодаря оптимизации технологического процесса снизила показатель трещинообразования с 12% до 0,5% и ниже.

Обзор всего текста: Технологическое развитие позволяет преодолеть узкие места в обработке высокочистых металлов

Inc713C, как представитель высокочистого металла, его технология обработки напрямую определяет уровень развития таких высокотехнологичных отраслей, как полупроводники и аэрокосмос. Компания «Цинчуань Новые материалы» (Чжэнчжоу) благодаряИсследования и разработка материалов, оптимизация технологического процесса, обеспечение контроля качестваТрехступенчатая технологическая схема успешно решила основные проблемы, такие как контроль чистоты, однородность зерна и дефектность поверхности, предоставив отрасли воспроизводимое технологическое решение. В будущем, с распространением таких технологий, как 5G и искусственный интеллект, спрос на высокочистые металлы будет продолжать расти, и предприятиям необходимо постоянно инвестировать в исследования и разработки, продвигая технологии обработки в направлении большей точности и эффективности.