硼對(duì)鋁中雜質(zhì)元素的作用及其對(duì)導(dǎo)電率的影響.pdf

1、為消除硼改善鋁導(dǎo)電性機(jī)理方面存在的爭(zhēng)議,進(jìn)一步完善硼與鋁中雜質(zhì)元素相互作用的基本理論,該論文通過對(duì)鋁導(dǎo)體電阻率的測(cè)試、金相顯微鏡、掃描電鏡的組織觀測(cè)以及能譜、電子探針的相成分分析,從以下三個(gè)方面對(duì)硼改善鋁導(dǎo)電性的作用進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)研究:(1)考察了硼與鋁中基本雜質(zhì)元素Fe、Si的作用及其對(duì)鋁導(dǎo)電性的影響.該研究采用高純鋁加單一雜質(zhì)元素的方法,在鋁中僅含單一雜質(zhì)元素Fe或Si的條件下,研究了硼對(duì)含鐵鋁、含硅鋁導(dǎo)電性的影響.研究結(jié)果表明:當(dāng)硼加

2、入到含硅鋁中,與加入到高純鋁中的情況相似,電阻率有略微提高,而加入到含鐵鋁中其電阻率有明顯下降.進(jìn)一步考察表明,硼對(duì)Fe在鋁中的存在形式及分布狀態(tài)有較明顯的影響.(2)考察了硼與鋁中微量雜質(zhì)元素Cr、Mn、Ti的作用及其對(duì)鋁導(dǎo)電性的影響.Cr、Mn是兩個(gè)有爭(zhēng)議的元素,硼是否能與鋁中Cr、Mn兩種雜質(zhì)元素作用至今沒有統(tǒng)一認(rèn)識(shí);而Ti則是公認(rèn)的硼的作用對(duì)象.該研究在同一條件下,即在高純鋁中僅含單一雜質(zhì)元素的條件下,考察了硼對(duì)含鉻鋁、含錳鋁、

3、含鈦鋁導(dǎo)電性的影響.研究結(jié)果表明:當(dāng)硼加入到含錳鋁中,電阻率的降低不明顯,而加入到含鈦、含鉻鋁中其電阻率有較明顯下降.研究還表明:硼雖未明顯改變這三種含雜質(zhì)鋁的組織形貌,但卻對(duì)三種鋁基體相中雜質(zhì)的含量有不同的影響.(3)研究了硼與稀土在改善鋁導(dǎo)體導(dǎo)電性方面的復(fù)合作用問題.實(shí)驗(yàn)先后對(duì)含硅量不同的鋁導(dǎo)體實(shí)施了先后順序不同的硼化處理與稀土優(yōu)化處理的雙重處理工藝,研究了經(jīng)過單種處理與雙重處理后鋁導(dǎo)體電阻率的變化.研究結(jié)果表明,無(wú)論硅含量如何、硼

4、化處理與稀土優(yōu)化處理的先后順序如何,硼和稀土改善鋁導(dǎo)體導(dǎo)電性的效果均無(wú)疊加關(guān)系.但如果將前一處理過程的生成物去除,再對(duì)鋁液實(shí)施第二種處理,則兩種處理工藝對(duì)改善鋁的導(dǎo)電性具有復(fù)合作用.對(duì)以上處理過程所得生成物的沉積試樣進(jìn)行微觀分析,發(fā)現(xiàn)有LaB<,6>化合物生成,這表明由于兩種加入元素(La、B)的反應(yīng),使其各自與雜質(zhì)元素的作用能力削弱,所以在不去除中間生成物的條件下對(duì)鋁液同時(shí)進(jìn)行稀土與硼化處理,兩種處理工藝對(duì)鋁導(dǎo)體導(dǎo)電性的改善沒有復(fù)合作