Top.Mail.Ru
Наверх
29 октября 2020

Шесть девяток высшей чистоты

На Челябинском цинковом заводе производят редкие металлы, без которых невозможен современный хай-тек

Химический состав выпускаемого ЧЦЗ металлического индия полностью соответствует нормативным требованиям отечественного и зарубежного стандартов

©АО "Челябинский цинковый завод"

Челябинский цинковый завод – единственный в России производитель высокочистого цинка марки Special High Grade и сплавов на его основе.  Содержание основного элемента составляет 99,995%. Помимо этого металла завод также производит индий.

Индий – яркий, блестящий металл, имеющий температуру плавления 156,6°C. Он отличается низким давлением пара, что делает его идеальным для использования в условиях высокого вакуума.

Индий образует герметичное уплотнение между двумя сопрягаемыми металлическими частями. Отличаясь мягкостью, индий деформируется и заполняет микроструктуру двух сопряженных частей, спрессованных при умеренном давлении. Точно так же индий может использоваться в качестве эффективного теплопроводного интерфейса в электронике. Помимо этого, индий имеет относительно низкую токсичность.

Извлечением индия ЧЦЗ начал заниматься в 40-х годах. Первоначально металл № 49 (номер в Периодической таблице) поставлялся потребителям в виде концентрата или индиевой губки. В 1955 году были получены первые 58 граммов металлического индия. В 1973 году индий всех марок был аттестован на Государственный знак качества.

Для того чтобы соответствовать современным требованиям потребителей полупроводниковых материалов, Челябинский цинковый завод разработал технологию производства высокочистого индия. Качество индия обеспечивается определенной последовательностью операций рафинирования, что является ноу-хау ЧЦЗ. Согласно данным промышленных испытаний, химический состав выпускаемого Челябинским цинковым заводом металлического индия полностью соответствует нормативным требованиям отечественного и зарубежного стандартов. Качество товарной продукции подтверждено независимой лабораторией АО «Гиредмет».

Первые 106 килограммов индия высокой чистоты марки Ин0000 (6N в зарубежной классификации) с содержанием основного элемента не менее 99,9999% были получены на Челябинском цинковом заводе в 2017 году. 6N означает six-nine, то есть шесть девяток. В этой квалификации общий уровень загрязнений не превышает одной частицы на миллион. До этого ЧЦЗ производил весьма чистый индий марки Ин00 или 5N (In>99,999%), где общий уровень загрязнений – менее 10 частиц на миллион. Несмотря на кажущуюся небольшой разницу (всего лишь одна дополнительная девятка после запятой), в техническом плане между индием Ин0000 и Ин00 лежит огромная пропасть.

Разработка и промышленная реализация практически значимой технологии производства металлического индия высокой чистоты позволила Челябинскому цинковому заводу войти в пятерку финалистов Национальной промышленной премии «Индустрия-2019».

«То, что этот металл обладает высокой адгезией ко многим материалам, эффективно снижает температуру плавления и даже в небольших долях улучшает показатели термической усталости припоев, делает его незаменимым при создании припоев для электроники и высокотехнологичных средств, – отмечает коммерческий директор ЧЦЗ Александр Харченко. – Индий находит свое применение в производстве жидкокристаллических дисплеев телевизоров, планшетов и смартфонов в виде тонких пленок оксида индия-олова. Высокочистый индий используется при производстве электронных устройств в виде соединений фосфида индия и арсенида индия.

Но важнейшая область применения индия в современной технике – промышленность полупроводников. Индий высокой чистоты необходим для изготовления германиевых выпрямителей и усилителей. Некоторые соединения индия (сульфид, селенид, антимонид, фосфид) сами являются полупроводниками; их применяют для изготовления термоэлементов и других приборов. Антимонид индия, например, служит основой инфракрасных детекторов, способных «видеть» в темноте даже едва нагретые предметы.

Кроме того, в рамках диверсификации производства Челябинским цинковым заводом  был освоен выпуск припоя индиевого ПОИн-52. Объем продаж ПОИн-52 уверенно растет – только за 5 месяцев 2020 года объем реализации вырос на 400 процентов! Несмотря на резкий рост спроса со стороны отечественных поставщиков, динамика производства ЧЦЗ в состоянии его удовлетворить.

«Мы можем производить ПОИн-52 практически в любой форме, удобной потребителю, будь то проволока, слитки или бруски, – продолжает Александр Харченко.  – Главное преимущество данного сплава – возможность полностью заполнять и герметизировать мельчайшие поры и пустоты изделий при низкой температуре плавления. Это позволяет качественно соединять тонкие изделия, боящиеся повышенной температуры, например, медные. Вообще сплавы на основе индия отличаются высокой теплопроводностью, пластичностью и легкостью в применении – этот металл эффективно понижает точку плавления в сплавах для пайки и сплавах для плавких вставок, и добавка даже небольшого процента индия улучшает характеристики припоев, используемых в сборке электроники».

Помимо этого, Челябинский цинковый завод прорабатывает вопрос производства кадмиевых пигментов, модернизирует и осваивает технологию производства цинкового порошка, который в настоящее время идет на собственные нужды. Идут активные разработки в области производства новых сплавов с редкоземельными металлами – Galfan, ЦА5Р и ЦА10Р.  К концу года планируется произвести первые опытные образцы. Сплавы с гальфаном не так широко известны российским потребителям, но если сравнивать его со стандартными сплавами, то характеристики оцинкованного листа гальфаном на растяжение, сжатие и ударопрочность на порядок выше, чем при оцинковании традиционными цинк-алюминиевыми сплавами.

«Мы постоянно работаем над модернизацией производства, чтобы улучшить конечный продукт, – подчеркивает Александр Харченко. – Качественный для качественной жизни – этот девиз относится ко всем сферам деятельности предприятия».

Читать полностью (время чтения 3 минуты )
Избранные статьи в telegram-канале ProfileJournal
Больше интересного на канале Дзен-Профиль
Скачайте мобильное приложение и читайте журнал "Профиль" бесплатно:
Самое читаемое

Зарегистрируйтесь, чтобы получить возможность скачивания номеров

Войти через VK Войти через Google Войти через OK
29.10.2020