Qoyaanka iyo Gaaska Qashinka: Sida Dhammaystirka Dusha Sare u Saameeyo Nadiifinta Gaaska

Nidaamyada gaaska ee saafiga sare leh ee maanta jira, farqiga u dhexeeya habka faa'iidada leh iyo guuldarro qaali ah ayaa badanaa ku xiran waxa aadan arki karin. Qoyaanka iyo walxaha - oo lagu cabbiro qaybo bilyan ama xitaa qaybo tiriliyan ah - waxay si aamusnaan ah u wasakheyn karaan qulqulka gaaska, waxay hoos u dhigi karaan tayada badeecada, waxayna xiri karaan khadadka wax soo saarka semiconductor-ka. Iyadoo qalabka sifeynta, nadiifinta, iyo xakamaynta socodka ay helaan inta badan dareenka, mid ka mid ah saameynta ugu muhiimsan ee nadiifinta gaaska waa dusha sare ee tuubada qaada gaaska. Sida dusha sare loo dhammeeyo waxay go'aamisaa inta qoyaan ee ay nuugi karto, inta walxood ee ay qaban karto, iyo inta ay ka bixi doonto gaaska inta lagu jiro cimriga nidaamka. Tilmaamahan wuxuu sharxayaa hababka qoyaanka iyo gaaska ka baxa walxaha, wuxuu cabbirayaa saameynta dhammaadka dusha sare ee nadiifinta gaaska, wuxuuna qeexayaa xeeladaha dhammaystirka iyo hawlgalka ee loo isticmaalo in lagu bixiyo waxqabadka saafinimada aadka u sarreysa (UHP).

Waa maxay gaaska dibadda loo saaro iyo maxayse muhiim u tahay?

Gaas-ka-baxa waa sii deynta tartiib tartiib ah ee gaasaska iyo qoyaanka kuwaas oo ku milmay ama ku milmay dusha sare ee walaxda ama ku milmay lakabyada dusha sare ee u dhow. Sii deynta waxaa kiciya marka cadaadiska ku hareeraysan uu hoos u dhaco, heerkulku kor u kaco, ama gaas nadiif ah uu ku dul maro dusha sare - sida saxda ah xaaladaha laga helo nidaamyada keenista gaaska, qolalka faakiyuumka, iyo qalabka falanqaynta. Nidaamyada birta aan miridhku lahayn, uumiga biyuhu waa sunta gaaska ka baxda ee ugu badan, oo ay ku xigto hydrocarbons iyo haraaga habka haraaga ah.

Xitaa marka ay jiraan waxyaabo aan la taaban karin, qoyaanku wuxuu la falgeli karaa gaasaska gaarka ah, walxaha nukliyeerka, wuxuu been abuuraa akhrinta falanqaynta, iyo walxaha xasaasiga ah ee sunta ah sida kontaroolayaasha socodka tirada, waalka, iyo qolalka dhigista. Marka juqraafiga qalabka uu yaraado oo daaqadaha la habeeyo, warshadaha semiconductor-ka waxay riixeen shuruudaha nadiifinta gaaska laga bilaabo qaybaha halkii milyan (ppm) ilaa qaybaha halkii bilyan (ppb) iyo qaybaha halkii tirilyan (ppt). Heerarkan, dhammaadka dusha sare ee tuubada ma aha faahfaahin yar - waa qeexitaan aasaasi ah oo ay tahay in la naqshadeeyo, la xaqiijiyo, oo la ilaaliyo laga bilaabo warshadda ilaa qalabka.

Hababka Aasaasiga ah

Aagga Dusha Dhabta ah ee La Kordhiyey

Dusha qallafsan waxay leedahay aag aad uga weyn mid siman, dhul badanna waxay la macno tahay goobo badan oo qoyaanku ku xidhmi karo. Xiriirku ma aha mid toosan: qallafsanaanta qaabka meelaha ugu sarreeya, dooxooyinka, iyo tallaabooyinka xadka hadhuudhka ayaa kordhisa aagga dusha sare ee waxtarka leh ee loo heli karo nuugista. Yaraynta qallafsanaanta dusha sare - oo loo cabbiro Ra, celceliska leexashada xisaabta ee muuqaalka dusha sare - laga bilaabo 0.8 µm ilaa 0.25 µm waxay baabi'in kartaa qayb weyn oo ka mid ah goobaha nuugista, sababtoo ah godadka ugu qoto dheer, kuwaas oo biyaha si adag u haya, ayaa gebi ahaanba laga saaraa. Tani waa sababta dhammaadka dusha sare loogu sharaxo kayd qarsoon oo qoyaan ah oo go'aamiya inta ay tahay in nidaamku nadiifiyo ka hor inta uusan gaarin daahirnimada aasaasiga ah.

Nuugista Qoyaanka iyo Gaaska oo sii daaya

Qoyaanku wuxuu sameeyaa xiriiro deggan oo leh dusha sare ee birta, gaar ahaan lakabyada oksaydhka ee si dabiici ah uga soo baxa birta aan miridhku lahayn. Dusha sare ee aan firfircoonayn oo hodan ku ah chromium, molecules-ka biyuhu waxay marka hore si toos ah ugu shubaan oksaydhka, ka dibna waxay u ururaan sidii lakabyo isku xigxiga oo fiisiyo-nuugis ah. Marka tuubada dambe la kulmo faakiyuum ama gaas socda, lakabyadani si tartiib tartiib ah ayay u milmaan: lakabyada dibadda ee dabacsan ayaa marka hore sii daaya, halka biyaha kiimikadu ay sii jiraan waxayna u baahan yihiin tamar, badanaa qaab kulayl ah, si loo sii daayo. Cawaaqibka dhabta ah ayaa ah in tuubo cusub oo la rakibay ama si liidata loo dhammeeyay ay qoyaanka ku shubi doonto qulqulka gaaska saacado ama xitaa maalmo, taasoo sii dheeraynaysa waqtiga nadiifinta iyo ilaalinta daahirnimada ka hooseysa qeexitaanka.

Xidhitaanka walxaha

Godadka yaryar ee yaryar, godadka, iyo wareegyada dusha sare ee qallafsan waxay u shaqeeyaan sidii kayd loogu talagalay walxaha. Inta lagu jiro hawlgalka caadiga ah, walxahani waxay ku sii jiri karaan meel ay ku nastaan, laakiin wareegga kulaylka, gariirka, ama isbeddellada degdegga ah ee jihada socodka iyo xawaaraha ayaa ka saari kara, taasoo u diraysa qarax wasakh ah qulqulka gaaska. Wax soo saarka semiconductor-ka, hal walxood ayaa abuuri kara cillad dilaa ah oo ku taal wafer, walxaha ku dega lugaha dhintay ama godadka waalka ayaa si la yaab leh u adag in laga saaro marka nidaamku shaqeeyo. Meelaha siman, ee aan lahayn godadku ma yareeyaan oo keliya tirada walxaha la soo saaro, waxay sidoo kale ka dhigaan meelaha weli aad u fudud in la nadiifiyo oo la xaqiijiyo.

Saamaynta Nadiifinta Gaaska

Doorashada dhammaystirka dusha sare waxay leedahay saameyn toos ah oo la qiyaasi karo oo ku saabsan daahirnimada gaaska, waqtiga nadiifinta, iyo xasilloonida muddada dheer. Dusha sare ee qallafsan ee ku jirta heerka Ra 0.5–0.8 µm - oo caadi u ah tuubada qabowga laga soo qaado ee aan la safayn - waxay haysaa qoyaan iyo walxo badan. Waxay si xoog leh uga baxaan gaaska, waxay u baahan yihiin waqtiyo nadiifin oo dheer, guud ahaanna waxay ku habboon yihiin oo keliya codsiyada heerka ppm halkaas oo wasakhda marmar la aqbali karo. Dusha sare ee siman ee ku jirta heerka Ra ≤ 0.25 µm, oo badanaa lagu soo saaro electropolishing (EP), waxay si aad ah u dhaqmaan: waxay bixiyaan goobo nuugid yar, gaas yar, iyo jiil aad u yar oo walxaha ah. Saamaynta waxaa lagu qiyaasaa daraasado la daabacay; hal baaritaan oo ku saabsan titanium ayaa muujiyay in 35% hoos u dhac ku yimid qallafsanaanta dusha sare ay keentay hoos u dhac 30% ah biyaha gaaska la saaray, isbeddellada la midka ahna waxaa lagu diiwaangeliyey birta aan miridhku lahayn. Nidaamyada saafiga ah ee heerka ppb iyo ppt-ka ee aadka u sarreeya, dusha sare ee electropolished ma aha raaxo - waa shuruud.

Sidee Dhammaystirka Dusha Sare u Saameeyaa Waxqabadka Nidaamka

Dhammaystirka dusha sare wuxuu saameyn aad uga badan yahay qiiqa ka baxaya. Waxay saameysaa waqtiga nadiifinta (dusha sare ee siman waxay si dhakhso ah u gaaraan qoyaanka aasaasiga ah), daadinta walxaha ku jira qulqulka, iska caabbinta daxalka (dusha sare ee EP ee chromium-ku hodanka ah ayaa iska caabiya wasakhaynta), iyo nadiifinta (dusha sare ee siman waxay sii daayaan walxaha nadiifinta waxayna si buuxda u raaciyaan biyaha). Waxay sidoo kale saameysaa alxanka: dhammaystirka dusha sare ee nadiifka ah oo la xakameeyey wuxuu soo saaraa tayo alxan oo joogto ah, taasoo yaraynaysa khatarta ku darista iyo midabaynta kulaylka oo noqon karta ilo wasakhaysan mustaqbalka.

Istaraatiijiyadaha Yaraynta

Gaaritaanka iyo ilaalinta nadiifnimada gaaska sare waxay u baahan tahay isku-darka habab, mid walbana wuxuu wax ka qabanayaa waddo kale oo wasakh ah.

Daaweynta Dusha Sare

Elektropolishing (EP) waa heerka dahabka ah ee nidaamyada UHP. Hawshu waxay ka saartaa lakab bir ah oo khafiif ah oo la xakameeyey dusha sare, iyadoo simeysa meelaha yaryar, furitaanka iyo baabi'inta godadka, iyo kobcinta maaddada chromium ee filimka aan firfircooneyn - taasoo ka dhigaysa dusha sare mid u adkaysta daxalka oo aan aad u hayn qoyaanka. Markaad qeexayso tareenka gaaska UHP, doorotuubo koronto ku shaqeeya oo aan xuduud lahaynqaybaha qoyan iyo qalabka isku-dhafka ah ee isku dhafan; isku-darka dhammaystirka gudaha hal nidaam wuxuu wiiqayaa nadaafadda dhammaan qalabka. Codsiyada aan baahida badan lahayn, aashitada lagu qaso iyo passivation (AP) iyo bright annealing (BA) waxay bixiyaan dheelitirnaan wanaagsan oo nadaafadda iyo kharashka ah.

Nadiifinta iyo Maareynta

Dhammaystirka dusha sare oo keliya kuma filna - nadiifinta adag waxay ka saartaa haraaga wax soo saarka, saliidaha, iyo qoyaanka ka haray tallaabooyinkii hore ee farsamaynta. Habraacyada caadiga ah waxay isku daraan saliidaynta alkaline, nadiifinta ultrasonic, iyo biyo raacinta ionized, oo ay ku xigto qalajinta jawi nadiif ah iyo baakad ilaalin shaabadaysan oo laba jibbaaran leh. Maareynta anshaxa ayaa sidoo kale muhiim ah: galoofyada, qalabka nadiifka ah, iyo kaydinta daboolan waxay ka hortagaan wasakhaynta u dhaxaysa warshadda iyo rakibidda ugu dambeysa.

Dub-ka-baxa

Qaybaha kulaylinta ee hoos yimaada faakuumka ama gaaska nadiifinta ee socda ayaa dedejiya ka saarista uumiga biyaha, taasoo ka saaraysa qoyaanka haddii kale gaaska ka bixi lahaa socodka hawsha inta lagu jiro hawlgalka. Dubitaanka ayaa si gaar ah muhiim ugu ah waalka, qalabka, iyo kala-goysyada alxanka, halkaas oo joomatari iyo aagagga ay saameeyeen kulaylku ay abuuraan kayd qoyan oo qarsoon. Marka lagu daro nadiifin aan firfircoonayn, dubista waxay yarayn kartaa waqtiga nidaam cusub u baahan yahay inuu gaaro daahirnimo asaasi ah maalmo ilaa saacado.

Nadiifinta

Gaas aan firfircoonayn, oo badanaa ah nitrogen ama argon, ayaa nidaamka dhex mara, wuxuuna qaadaa wasakhda gaaska ka baxday wuxuuna ka hortagaa qoyaanka inuu dib u nuugo. Nadiifintu waa tallaabo fulineed iyo dhaqan socda: nidaamyada si fiican loo nashqadeeyay waxay ilaaliyaan nadiifinta socodka hoose ee joogtada ah ee qaybaha heeganka waxayna isticmaalaan gaas nadiifin oo saafi ah si nadiifintu lafteedu aysan u noqon il wasakhaysan.

Xulashada Agabka

Isticmaalka walxaha gaaska yar yar wuxuu yareeyaa ilaha wasakheynta gudaha ka hor inta aysan jirin. Adeegga UHP, birta aan miridhku lahayn ee 316L oo ay soo saarto VIM-VAR (dhalaalka soo-saarka fayadhowrka oo ay ku xigto dhalaalinta faayadhowrka) waa heerka warshadaha: dhalaalka faayadhowrka ee labanlaabka ah wuxuu yareeyaa ku-darka aan birta ahayn wuxuuna soo saaraa qaab-dhismeed cufan oo isku mid ah oo si fudud loo dhammaystiri karo si nadiif ah oo aan u nuglaan karin gaaska. Alaab heer hoose ah oo leh ku-darka ayaa ka adkaan kara xitaa dhammaadka dusha sare ee ugu fiican, sababtoo ah ku-darka waxay u dhaqmaan sidii goobo bilow ah oo loogu talagalay qodista iyo soo saarista walxaha.

Doorashada Dhammaystirka Dusha Sare ee Saxda ah ee Codsigaaga

Warshadaha iyo hababka kala duwan waxay leeyihiin shuruudo nadiifin oo kala duwan, dhammaystirka saxda ahna wuxuu isku dheelitiraa nadaafadda marka loo eego kharashka iyo helitaanka. Codsiyada halkaas oo daahirnimada heerka ppb ay ku filan tahay - tusaale ahaan, khadadka habka saafiga sare iyo adeegyada dawooyinka - atuubo dhalaalaya oo aan kala go 'lahayn (BA)waxay bixisaa dheelitirnaan aad u fiican oo ku saabsan tayada dusha sare, xakamaynta cabbirka, iyo kharashka. Adeegga ugu baahida badan, walxaha elektaroonigga ah ayaa la cayimay iyada oo aan wax tanaasul ah la samayn.

• Soo saarista semiconductor iyo flat-panel: Dhammaystirka EP, Ra ≤ 0.25 µm, 316L VIM-VAR, laba bacaysan oo dufcad shahaado haysta. Miisaaniyadda gaaska iyo walxaha waxaa lagu qeexaa ppb-ppt waxaana lagu dhaqmaa qeexitaannada dusha sare iyo tirada walxaha.
• Gaasaska gaarka ah iyo kuwa elektaroonigga ah: Tuubo EP ama tuubo BA oo heer sare ah oo leh dhammaystir gudaha ah oo la xakameeyey; armaajooyinka gaaska iyo guddiyada qaybinta waxay u baahan yihiin tayo joogto ah oo ka timaadda qayb kasta.
• Daawooyinka iyo bayotechnoolajiyadda: Dusha sare ee EP ama BA oo si fudud loo nadiifin karo loona xaqiijin karo, oo buuxinaya tilmaamaha ASME BPE ee dhammaystirka dusha sare iyo taageeridda wareegyada CIP/SIP.
• Qalabka falanqaynta iyo koromagrafiga gaaska:tuubo qalaboo leh dhammaystir gudaha ah oo la xakameeyey iyo dulqaad cabbir sax ah, sababtoo ah xasilloonida calaamaduhu waxay ku xiran tahay gaaska side ee soo noqnoqda oo aan wasakh lahayn.
• Habka guud iyo dhuumaha warshadaha: Dhammaystirka AP ama BA wuxuu bixiyaa nadiifin ku filan adeegga heerka ppm oo qiimo jaban ah.

Heerarka Warshadaha iyo Tilmaamaha

Qeexidda dhammaystirka dusha sare waxay si sax ah ugu baahan tahay luqad caadi ah. Ra (celceliska xisaabinta) waa halbeegga ugu badan ee la isticmaalo, laakiin codsiyada muhiimka ah waxay sidoo kale tixraacaan Rz, Rmax, iyo tirada ugu sarreysa, oo ay weheliso heerarka cabbirka dusha sare sida SEMI F19. Tuubooyinka birta aan daxalka lahayn, tixraacyada caadiga ah waxaa ka mid ah ASTM A269 iyo A270 ee tuubada aan kala go 'lahayn iyo kuwa nadaafadda, ASME BPE ee qalabka bioprocessing, iyo heerarka SEMI ee codsiyada semiconductor. Marka qeexitaanku u baahdo tayada EP, waa inay sheegtaa qiimaha Ra, habka cabbirka, iyo shuruudaha aqbalaadda - tusaale ahaan, "Ra ≤ 0.25 µm, oo lagu cabbiro stylus profilometry dusha sare ee gudaha, 100% la kormeeray oo la xaqiijiyay."

Su'aalaha Badiya La Weydiiyo

S: Waa maxay qiimaha Ra ee loo arko inuu yahay darajada UHP?

A: Nidaamyada saafiga aadka u sarreeya waxay caadi ahaan qeexaan Ra ≤ 0.25 µm, farsamooyin badan oo semiconductor ahna waxay u baahan yihiin Ra ≤ 0.13 µm dusha sare ee koronto lagu dhalaaliyay. Shuruudaha saxda ah waxay ku xiran yihiin habka iyo fasalka daahirnimada la keenayo.

S: Ma electropolishing-ku wuxuu ka saaraa walxaha qashinka ah?

A: Elektropolishing-ku wuxuu ka saaraa lakab bir ah oo la xakameeyey, kaas oo baabi'iya meelaha yaryar, wareegyada, iyo godadka ay ku dhuuntaan walxaha iyo qoyaanku. Ma beddesho nadiifinta: qayb si habboon loo nadiifiyey oo elektroonig ah waa in weli la nadiifiyaa, la raaciyaa, oo lagu xidhaa xaaladaha qolka nadiifka ah.

S: Sidee bay dhammaadka dusha sare u saameeyaan waqtiga nadiifinta?

A: Meelaha adag waxay hayaan qoyaan badan waxayna si tartiib tartiib ah u sii daayaan, sidaa darteed gaarista daahirnimada aasaasiga ah waxay qaadataa waqti dheer. Meelaha siman ee elektaroonigga lagu nadiifiyo waxay yareyn karaan waqtiga nadiifinta saacado ama xitaa maalmo, taasoo si toos ah u tarjumeysa bilawga degdega ah iyo waqtiga shaqada oo yar.

S: Tuubada dhalaalaysa ee la qalajiyey (BA) ma ku filan tahay nidaamyada gaaska?

A: Tuubada BA oo leh Ra oo qiyaastii ah 0.25–0.4 µm waxay ku habboon tahay adeegyo badan oo saafi ah iyo dawooyin. Adeegga semiconductor-ka ppb-ppt iyo gaaska gaarka ah, guud ahaan waxaa loo baahan yahay rinjiyeynta elektiroonigga ah.

S: Waa maxay agabka ugu fiican nidaamyada gaaska ee saafiga ah ee aadka u sarreeya?

A: Bir aan miridh lahayn oo 316L ah oo ay soo saarto dhalaalka VIM-VAR waa doorashada caadiga ah ee nidaamyada gaaska UHP sababtoo ah waxay leedahay wax yar oo ka mid ah iyo qaab-dhismeedkeeda oo nadiif ah oo joogto ah.

Gunaanad

Dhammaystirka dusha sare maaha astaan ​​qurxin ah oo ka mid ah tuubooyinka birta aan miridhku lahayn - waa qeexitaan shaqeynaya oo xukuma nuugista qoyaanka, haynta walxaha, iyo ka saarista gaaska inta lagu jiro nolosha nidaamka gaaska. Dhammaystirka dusha sare ee siman waa shuruud lagu gaarayo laguna ilaalinayo heerarka ugu sarreeya ee daahirnimada gaaska. Iyadoo la qeexayo dhammaystirka saxda ah - oo loo farsameeyay adeegga UHP, oo dhalaalaya ama la miiray oo la miiray si loogu isticmaalo codsiyada aan baahida badnayn - iyadoo lagu darayo walxaha gaaska yar yar sida birta aan miridhku lahayn ee 316L VIM-VAR, iyo iyadoo lagu taageerayo nadaafad adag, dubista, iyo nadiifinta, injineeradu waxay dhisi karaan nidaamyada keenista gaaska kuwaas oo si kalsooni leh u buuxiya yoolalka daahirnimada ugu baahida badan oo halkaas ku hay inta warshaddu nooshahay.