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含钨合金化学成分一览表

目前使用的知名超合金共有35~40个牌号,其中相当一部分的主成分之一为钨(见附件)。

这些合金中钨的用量最低为0.6%,最高为15%,占有比例并不高,但从高温工程如航空工业和热电厂对他们的需求绝对数量看,其用量将十分可观。估计全球在超合金中,大约2/3以上用于航空航天业,1/7用于核电站、燃气涡轮电站,另1/7用于海事作业和运输业。

钨的主要问题是咨源短缺。为此一些钨资源短缺地区如欧洲开展了以钼代钨的研究,另外从节约材料的角度考虑,国外还出现了高工效的涂层硬质合金。估计硬质合金涂层本身在硬度、化学稳定性、耐磨性能、摩擦系数(要求低)、热导率以及阻挡钴和碳从基材(衬底)扩散的有效性等方面大体已经解决。

在电子工业尤其是集成电路制造中,利用化学气相沉积(CVD)在衬底上形成薄膜的技术,是一项与粉冶技术生产钨的体材料(块材)产品完全不同的工艺。最常见的是用六氟化钨作CVD沉积过程的钨源。室温下的WF6是液体,但通过待涂覆的零件时WE6因本身极高的蒸气压而与氢气合流,在大约300℃通过WF6+3H2→W+6HF反应而有选择地涂在工件表面上。如沉积在集成电路上形成的钨通道(vias)作为小的金属插头可连接到电路板的另一条水平导线上。这种小插头的直径为0.4毫米,长径比为2.5,以后还可以把直径缩小到0.1毫米,使长径比达到5。由于钨具有优异的导电性,且不与周围的材料反应等条件,因此CVD法是填充通道、净化不需要钨的表面的唯一方法。

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