基本介紹
- 中文名：金屬化
- 外文名：metallized
- 性質：物理變化
簡介,早期研究,理論詮釋,典型實例,相關資料,陶瓷金屬化,陶瓷金屬化原理,陶瓷金屬化步驟,
簡介
早期研究
早期金屬化相變的研究，主要在相變壓力範圍較低的半導體金屬化相變領域。隨著高壓技術的發展，進入了百萬大氣壓的研究範圍，超高壓下絕緣體金屬化相變乃至超導的研究已成為高壓物理的前沿課題，其中金屬氫的問題更引人注目。雙原子分子晶體，如碘﹑氧﹑氮﹑氫等物質的金屬化相變研究不斷取得進展。碘在16吉帕時電阻急劇下降，發生金屬化，但此時仍為分子相。當壓力升至21吉帕時，才發生分子拆鍵相變成為原子金屬相。氧在95吉帕左右有金屬化相變，並成為超導轉變溫度Tc=0.5K的超導體。根據理論預言，氮的金屬化相變壓力在300吉帕以上，氫的金屬化相變壓力更高。硼在160吉帕金屬化，在175吉帕時成為Tc=6K的超導體，250吉帕時的Tc=11.2K。硫在90吉帕金屬化，成為Tc=5K的超導體，150吉帕時的Tc=17K。離子晶體碘化銫在115吉帕金屬化，繼而在180吉帕成為超導體，最高超導轉變溫度為2K。
理論詮釋
根據能帶理論，發生金屬化的根本原因是:壓縮過程中直接或間接能隙閉合，價帶和導帶重疊，導帶中可能出現電子，價帶中形成空穴，從而導致了金屬導電性。另外，根據金屬電子論，金屬的特徵就是存在自由電子，它將形成金屬的光學性質和行為，如用德魯德自由電子模型來表征，從而可從實驗判斷常規金屬特徵。但最直接的證據還是電阻率的測定。
典型實例
低溫下固化的惰性氣體在足夠高的壓強下會發生金屬化轉變，是這種轉變的典型例子。例如，Xe的5d電子和6s電子對應的能帶在高壓下就會發生交疊。1968年M.羅斯首先用衝擊波技術觀察到這種轉變，1979年有人利用一種變型的金剛石高壓砧用靜壓方法實現了Xe的金屬化轉變，他們估計轉變壓強大約是33吉帕。
Xe的金屬化轉變
Xe的金屬化轉變相關資料
陶瓷金屬化
陶瓷金屬化產品的陶瓷材料為分為96白色氧化鋁陶瓷和93黑色氧化鋁陶瓷，成型方法為流延成型。類型主要是金屬化陶瓷基片，也可成為金屬化陶瓷基板。金屬化方法有厚膜法和共燒法。產品尺寸精密，翹曲小;金屬和陶瓷接合力強;金屬和陶瓷接合處密實，散熱性更好。可用於LED散熱基板，陶瓷封裝，電子電路基板等。
陶瓷在金屬化與封接之前，應按照一定的要求將已燒結好的瓷片進行相關處理，以達到周邊無毛刺、無凸起，瓷片光滑、潔淨的要求。在金屬化與封接之後，要求瓷片沿厚度的周邊無銀層點。
陶瓷金屬化原理
由於陶瓷材料表面結構與金屬材料表面結構不同，焊接往往不能潤濕陶瓷表面，也不能與之作用而形成牢固的黏結，因而陶瓷與金屬的封接是一種特殊的工藝方法，即金屬化的方法:先在陶瓷表面牢固的黏附一層金屬薄膜，從而實現陶瓷與金屬的焊接。另外，用特製的玻璃焊料可直接實現陶瓷與金屬的焊接。
陶瓷的金屬化與封接是在瓷件的工作部位的表面上，塗覆一層具有高導電率、結合牢固的金屬薄膜作為電極。用這種方法將陶瓷和金屬焊接在一起時，其主要流程如下：
陶瓷表面做金屬化燒滲→沉積金屬薄膜→加熱焊料使陶瓷與金屬焊封
國內外以採用銀電極最為普遍。整個覆銀過程主要包括以下幾個階段：
1、黏合劑揮發分解階段(90~325℃)；
2、碳酸銀或氧化銀還原階段(410~600℃)；
3、助溶劑轉變為膠體階段(520~600℃)；
4、金屬銀與製品表面牢固結合階段(600℃以上)。
陶瓷金屬化步驟
1、煮洗
2、金屬化塗敷
3、一次金屬化(高溫氫氣氣氛中燒結)
4、鍍鎳
5、焊接
6、檢漏
7、檢驗
