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马弗炉

马弗炉(Muffle furnace),亦称隔离炉,是一种专门设计用于将被加热材料与燃料及其燃烧产物完全隔离开来的热处理设备。这一特性使得马弗炉能够提供一个纯净且可控的高温环境,广泛应用于科学研究、工业生产以及质量控制等领域。 历史背景 马弗炉的概念可以追溯到古代,当时人们使用简单的陶制或金属容器来保护物品免受火焰直接接触。随着时间的发展,这种原始的设计逐渐演变为更加复杂和高效的结构。在19世纪末期,随着工业革命的推进,对材料科学的研究…

銅锈

被铜锈覆蓋的铜制屋顶]] 。教堂在 1945 年德累斯顿轰炸中被毁,1993 年至 2005 年用新材料重建;带有黑色铜锈的石头是 18 世纪教堂原址在燃烧弹爆炸中幸存下来的部分。]] 和赞比亚)使用的前殖民時期铜币。铜币外层经受潮气和雨水的风化,导致铜氧化。]] 铜锈( 英語:Patina )是指在铜、黄铜、青铜和类似金属和金属合金表面形成,因氧化或氧化而产生的一层薄层。岩石和木制家具亦會因老化、磨损或抛光而导致其外露的表面产生铜锈。…

晶鬚

晶鬚也稱為锡鬚,是出現在電子元件中的現象,是指金屬中長出類似毛髮或是鬚狀的金屬。锡鬚在二十世紀初真空管時期就有相關紀錄,當時在製造時用純錫或是幾近純錫的合金作為銲料,而在有銲料的焊點上長出毛髮或是鬚狀的金屬物質,造成焊點之間的短路。晶鬚會在有壓縮應力的情形下出現。也有有關鋅、鎘甚至鉛晶鬚的記載。針對晶鬚問題的改善有許多相關技術,包括退火程序(加熱及冷卻)的調整,加入像銅或鎳之類的元素,或是用包覆以避免短路。以往會加入铅可以使晶鬚的成長放…

回转窑

迴轉窯()是一個用於在連續的過程中透過煅燒將材料升溫到高溫的裝置。 使用迴轉窯生產的材料包括: 石灰 耐火材料 二氧化鈦 氧化铝 蛭石 铁矿石球团 它们也可用于金属提取的前段,透過各种硫化物矿石來準備礦石作冶煉。 工程用烘箱設施]] 工作原理 窑炉是一个圆筒形容器中,稍倾斜于水平方向,这是慢慢地绕其轴线旋转。要被处理的材料被送入工作缸的上端。作为窑旋转时,材料逐渐向下移动,朝下端,并且可以经受一定量的搅拌和混合的。热气体通过沿窑,有时在…

枕頭效應

在将集成电路封装组装到印刷电路板上时,枕頭缺陷( head-in-pillow defect,HIP或head-on-pillow defect,HNP ),也称为球窝缺陷,是焊接过程中的故障。例如,在球栅阵列封装下,封装上预沉积的焊球和施加到电路板上的焊膏可能都熔化,但熔化的焊料位接合。失效接头的横截面显示了零件上的焊球和电路板上的焊膏之间的明显边界,就像枕在枕头上的头部的横截面,而不是埋進枕頭內一样。 此缺陷可能是由於表面氧化或焊料…

晶棒法

製作(1)接真空幫浦抽真空(2)6 mm 鉬電極,(3)鉬網,(4)原料金屬置放處,(5)鎢絲]] 晶棒法,又稱為碘化物精煉法,或以開發者為名的范·亞克-德·波耳製程,是1925年兩位荷蘭化學家以及所開發的金屬精煉方法。 晶棒法是最早能夠商業化製造高純度延性鋯的工業製程。晶棒法也可以小量生產超高純度的鈦(或鋯)。晶棒法的概念牽涉到用氣相碘去跟低純度的金屬作反應產生氣相碘化物,碘化物飄向加熱燈絲後受熱分解出高純度的金屬。晶棒法今已多被克羅…

織構

織構(Texture)是描述一個多晶材料中,原本應該是隨機分佈的結晶方位,卻因為製程使得多數晶粒具有類似的結晶方位,稱之為織構或是優選方位(Preferred Orientation)。一般來說,形成織構的原因通常是金屬經過深抽(Drawing)、壓延(Rolling)或是擠型(Extrusion)等加工程序,使得金屬內部的晶粒往相同的方向排列,如鎂合金在壓延後就有強烈的方位。近期的發展中,亦有部份是透過薄膜成長而產生類似結晶方位的微觀…

晶粒

c) 多晶矽太陽能電池 d) 經過熱浸鍍鋅處理的鋼鐵表面 e) VT22鈦合金經酸性蝕刻液處理後的金相顯微鏡照片,晶界明顯可見]] 晶粒(crystallite、crystal grain)是指微小的或微米尺度的晶体。多晶体由许多不同大小和取向的晶粒组成,視不同之成長與加工過程,多晶體中的晶粒取向可能都均勻地隨機分佈形成隨機織構,也可能表現出多數晶粒都朝某一特定取向,而形成特定的擇優取向。 多晶体内晶粒之间的接触区域称为晶界。粉粒(po…

助焊剂

助焊剂也称焊剂,在冶金术中是用化学方法清洁焊接金属表面以便锡焊、铜焊、或定位焊接的物质。焊剂有膏狀和液態兩種,不同的金属所用的焊剂也有不同,例如焊锡用氯化铵或松香;焊镀锌铁及其他锌面材料用氢氯酸或氯化锌;铜焊或以铜定位焊接黑色金属则用硼砂。 焊接材料在高温熔融后容易黏附于干净的相应焊接金属表面,但这些金属表面在高温下很易形成氧化层,使焊接材料难以黏附在表面。焊剂在室温稳定,在高温还原性很强,能清除金属表面氧化层。此外,焊剂在锡焊与铜焊过…

回火

回火(Tempering)是在冶金學當中,一種改善金屬材料性質的熱處理技術。 回火是将淬火钢加热到奥氏体转变温度以下的適當溫度,保持高温加热1到2小时后冷却。经过回火,钢的结构趋于稳定,其脆性降低,韧性与塑性提高。回火往往与淬火相伴,并且是热处理的最后一道工序,能消除或者减少淬火应力,稳定钢的形状与大小,防止淬火零件变形和开裂。高温回火还可以改善切削加工性能。 依据加热的温度不同,回火分为: 低温回火 加热温度为150-250℃。淬火产…

正火

正火(英語: Normalising)是金属热处理的一种方法。将钢加热到奥氏体(Ac3或Accm以上30-50℃)并进行保温,然后在空气中冷却而得到的近乎于平衡组织的工艺。正火的作用是改善材料的机械性能,改善切削性能,细化铸态组织,消除网状渗碳体,为后续加工、球化退火及淬火等工艺做好组织准备。正火组织一般为伪共析珠光体。 正火与完全退火较为类似,但是冷却速度较完全退火快,故正火组织比较细,其硬度、强度也稍高些。对于亚共析钢来说,正火处理…

灰吹法

灰吹法是一种古代金银共生分离和银铅分离出银的方法。 银多与其它有色金属共生,而且银的含量往往偏少,故需要加以分离和提纯。灰吹法主要利用银铅互熔,使银溶于铅中,通入空气,使铅氧化沉积,成为密陀僧,使银铅得以分离,且银得到提纯。 银铅分离步驟 1、烧结:将经过挑选的矿石(礁砂)放入炉中,在上面覆盖约一尺厚的木炭,待木炭烧完成,矿石成为矿石团(礁石团)。 2、烧制银铅合金:将铅溶化后再将已经烧结的矿石团(礁石团)置入,利用铅银互熔且熔点、沸点…

盛鋼桶

在中,盛鋼桶(或稱為巨觥或巨杓,俗稱鋼包或大罐)是一種用來運送和傾倒熔融金屬的容器。在許多非鐵金屬鑄造廠中,用來運送和傾倒熔融金屬的陶瓷坩堝也會被認為是盛鋼桶。 盛鋼桶的大小變化很大,小的通常有長柄可以手持,大者如煉鋼廠所使用的盛鋼桶可以承受330噸的重量,往往需要起重機或是特殊軌道輔助運作。在用來消除鋼液中硫的盛鋼桶精煉法中也會用到盛鋼桶。 性質 盛鋼桶為了要能夠在鑄造廠中承載大量熔融金屬,因此在設計上通常具備以下三種特色: 耐重:為…

钉扎点

对晶体材料而言,当应力较小时,位错能够在晶格间移动。位错的这种运动引发了材料的塑性形变。而钉扎点的存在阻碍了位错的运动,故需要一个较大的应力才能使位错克服阻碍。材料因此表现出更大的强度。 钉扎点的类别 点缺陷 点缺陷会在材料内部产生应力场,从而对移动中的位错形成排斥,正如两个带相同电荷的粒子会相互排斥,位错会被推出有应力场的区域。 合金元素 将原子1被加入原子2的晶体中会产生钉扎点。事实上,合金原子本身也是一个点缺陷,当它被放入另一种物…

铸造缺陷

铸造缺陷是指金屬铸造過程中不希望出現的不規則特性,其中有些缺陷可以容忍,而有些無法接受的缺陷就需要再加工改善。铸造缺陷可以分為五種:氣體孔隙(gas porosity)、收縮缺陷(shrinkage defects)、模具材料缺陷(mold material defects)、澆注金屬缺陷(pouring metal defects)及冶金缺陷(metallurgical defects)。 冷凝現象:部份接合處,明顯流動末梢提早冷卻,…

粉末冶金

粉末冶金(Powder metallurgy),是一种以金属粉末为原料,经压制和烧结制成各种制品的加工方法。粉末冶金工艺包含三个主要步骤,首先,主要组成材料被分解成许许多多的细小颗粒组成的粉末;然后,将粉末装入模具型腔,施以一定的压力,形成具有所需零件形状和尺寸的压坯;最后,对压坯进行烧结。 粉末冶金零件生产工艺的本质性优势是,具有零件最终成形能力和材料利用率很高。 金屬粉末的重要性質 #顆粒形狀:粉末顆粒的形狀與粉末的製造方法有關,越…

助熔劑

助熔劑泛指各種可以降低物質熔點的物質。助熔劑最常運用於冶金術上,可使金屬在較低的溫度也能進行冶鍊、焊接等工作。助熔劑因常含酸性物質,若不慎吸入過多可能造成中毒。 一般在固態反應法為促使高溫相反應較易進行,通常利用助熔劑的添加來達到效果。助熔劑可以幫助晶粒成長、消除雜相,且可促進活化劑的參雜,使活化劑固融進入主體晶格內。最重要的是可以使製備的燒成溫度降低,可進一步改善粉體的形狀與粒徑大小。 助熔劑的選擇,一般會選熔點較低的,不會選用熔點高…

物理冶金学

物理冶金學(Physical Metallurgy)指的是利用物理學原理,例如熱力學(Thermodynamics)、電學(electricity)等,非化學的方法來達到提煉金屬或是改變金屬材料性能的學門,歸屬在材料科學領域,其主要探討的主題為晶體結構與缺陷(Crystal Structure and defect)、退火(Anneal)、擴散(Diffusion)、相變化(Phase Transformation)等冶金過程的原理。 …

絮凝

水處理時,會透過常不同藥劑進行絮凝以利除去水中懸浮物質,例如為混擬使用之硫酸鋁、氯化鐵、PAC等混擬劑等,以及強化膠凝作用之各種助凝劑等,為調整酸鹼度之石灰、蘇打等鹼劑,或硫酸等酸劑、消毒用之氯劑,吸附用之活性炭等等,該等藥劑,或為液體,或為固體均應依一定之劑量連續或間歇性注入處理水體進行淨化工作,為此淨水廠內就需要不同用途之加藥設備。 藥品處理設備處應不同水質處理之需要,根據實驗比較效果與經濟所得最合適之藥品及劑量配置外,應同時考慮選…

鈣熱還原

鈣熱還原反應(Calciothermic reactions)是一類金屬熱還原反應(更廣義地說,也算是熱化學反應),利用鈣金屬在高溫下扮演還原劑的角色進行反應。 鈣是一種強效且工業上能取得的還原劑,且在埃林漢姆圖裏,鈣通常被視為很強的氧化物還原劑,儘管從這個角度來說鑭氧化物又比鈣更強。然而,前述趨勢不延續於非氧化物的化合物,例如鑭的氯化物可經由鈣熱還原反應得到鑭,固可言鈣是比鑭的氯化物更強的還原劑。 鈣熱還原反應可用於從氧化礦石獲得多種…