铝再结晶温度.pdfVIP

摘要 純鋁經過低溫退火會出現連續再結晶，但在較高的退火溫度時則會出現傳統 的不連續再結晶，本實驗主要於探討各種不同退火溫度對再結晶組織的影響，藉 由觀察晶粒尺寸與結構以及晶界方位差角來分析再結晶組織的特徵，本實驗採用 100℃~400℃的溫度退火來觀察記錄。 前言 在鋁的表面處理技術中，陽極氧化研究最深入，應用最廣泛。鋁合金擠 壓型材陽極氧化後廣泛用於建築物的門 窗、幕牆和捲簾，新世紀初我國建築 用鋁材接近鋁總消費的 30%，而建築鋁型材中陽極氧化技術佔據市場 60%以 上。眾所周知鋁陽極氧化膜有兩大類， 一類是壁壘型膜，主要用於電解質電 容器等方面；另一類是多孔型膜，使用 面更加廣闊。就多孔型陽極氧化膜而 言，除了建築和裝飾用鋁材之外，還有 PS 印刷版、光（熱）反射器、工程 用硬質陽極氧化膜等，應用面非常廣泛 。直接利用鋁陽極氧化膜的可控制孔 徑和孔隙度的十分有規律多孔結構，摻 入功能材料，製成一系列功能性陽極 氧化膜，譬如電磁膜、分離膜、光電膜 、催化膜、傳感膜等。在垂直記錄高 密度磁片、超微過濾介質、土壤濕度測量等方面 已經得到應用。20 世紀 80 年代，國外曾經對鋁的功能性陽極氧化膜給予極大希望。 1 鋁的簡介: 鋁(Aluminium)是化學元素，化學符號是 Al ，原子序數是 13。鋁有特殊化學、 物理特性，是當今工業常用金屬之一，不僅重量輕，質地堅，而且具有良好延展 性、導電性、導熱性、耐熱性和耐核輻射性，是重要基礎原材料。 鋁的化學屬性: 鋁是輕金屬，密度僅是鐵三分一左右。純淨的鋁是銀白色的，因在空氣中易 與氧氣化合，在表面生成緻密的氧化物薄膜（氧化鋁 Al2O3），所以通常略顯銀灰 色。而其薄膜又使鋁不易被腐蝕。鋁能夠與稀的強酸（如稀鹽酸，稀硫酸等）進 行反應，生成氫氣和相應的鋁鹽。與一般的金屬不同的是，它也可以和強鹼進行 反應，形成偏鋁酸鹽和氫氣。因此認為鋁是兩性金屬，鋁的氧化物稱為兩性氧化 物，而氫氧化鋁則稱為兩性氫氧化物。 在常溫下，鋁在濃硝酸和濃硫酸中被鈍化，不與它們反應，所以濃硝酸是用 鋁罐（可維持約 180 小時）運輸的。 純鋁較軟，在 300℃左右失去抗張強度。經處理過的鋁合金，質輕而較堅韌。 品種分類: 根據鋁錠主成份含量可以分成三類：高級純鋁（鋁的含量 99.93%-99.999%）、工業高純鋁（鋁的含量 99.85%-99.90%）、工業純鋁（鋁的 含量 98.0%-99.7%） 2 退火步驟 退火過程中間會有三個階段。 第一階段是回復（recovery）。在回復的過程中，晶體內部缺陷（例如空位） 會移動回復到正常晶格位置，同時內部應力場也會跟著消失。在回復階段，先前 的冷加工過的金屬其電、熱傳導等性質將回復成原來狀態。 第二階段是再結晶（recrystallization）。再結晶過程中，新的晶粒成型，當退 火過程繼續進行中取代原本因內在應力而變形的晶粒 。 再結晶完成時，晶粒成長（grain growth）就會開始。晶粒成長過程中，小的 晶粒會與大的晶粒合併，減少材料內部晶界的數目。晶粒成長的程度會嚴重影響 到材料的機械性質。 半導體的退火 在半導體工業中，矽晶圓需要進行退火，因半導體摻入雜質如硼、磷或砷等 時會產生大量空位，使原子排列混亂，導致半導體材料性質劇變，因此需要退火 來恢復晶體的結構和消除缺陷，也有利把間隙式位置的雜質原子通過退火而讓它 們進入置換式位置。 實驗流程 3 XRD 分析與計算 利用 XRD 配合 Schemor 公式 D=0.9(k)λ/Δ2θcosθ計算晶粒的尺寸，根據 X 射線衍射理論，在晶粒尺寸小於 100nm 時，隨晶粒尺寸的變小衍射峰寬化變得顯 著，考慮樣品的吸