Elektron lehim üçün qalay metal istehsal prosesi
Kimyəvi olaraq Sn (simvolu: Sn, atom nömrəsi: 50) kimi tanınan qalay, müxtəlif sənaye sahələrində, xüsusən də elektron avadanlıqlar üçün lehim istehsalında mühüm rol oynayan bir metaldır. Lehim, elektron komponentləri metal səthlərə birləşdirmək üçün istifadə edilən bir materialdır və ümumiyyətlə qalay da daxil olmaqla müxtəlif metalların qarışığından ibarətdir. Bu məqalədə elektron lehim istehsalında istifadə edilən qalay metalının istehsal prosesi, qalay filizinin çıxarılmasından tutmuş son, istifadəyə hazır məhsula qədər ətraflı müzakirə ediləcək.
Qalay filizi mədənləri
Qalay istehsalı prosesi qalay filizinin çıxarılması ilə başlayır. Qalay adətən qalayın əsas mənbəyi olan kassiterit (SnO2) şəklində olur. Qalay filizinin çıxarılması iki əsas üsulla həyata keçirilə bilər: açıq mədən və yeraltı mədən.
1. Açıq mədənçilik
Açıq üsulla mədənçilik yer səthinə yaxın yerləşən filiz yataqlarında aparılır. Bu üsulda filizi üzə çıxarmaq üçün qalay filizinin üstündəki torpaq təbəqəsi qazılır. Filizi və örtük torpağı qaldırmaq üçün ekskavatorlar və buldozerlər kimi ağır texnikalardan istifadə olunur.
2. Yeraltı Mədənçilik
Yeraltı mədənçilik filiz yataqları yer səthinin dərinliklərində yerləşdikdə həyata keçirilir. Bu üsulda qalay filizinə çatmaq və onu səthə daşımaq üçün tunellər və dəliklər yaradılır.
Qalay filizi emalı
Qalay filizi uğurla çıxarıldıqdan sonra növbəti addım təmiz qalay metalı əldə etmək üçün filizin emalıdır. Bu emal bir neçə mərhələni əhatə edir, o cümlədən:
1. Filiz Konsentrasiyası
Filiz konsentrasiyası filizin qalay tərkibini artırmaq və çirkləri ayırmaq məqsədi daşıyır. Bu proses adətən flotasiya və ya qravitasiya yolu ilə yuyulma yolu ilə həyata keçirilir. Qravitasiya yolu ilə yuyulma zamanı filiz əzilir və daha yüngül hissəcikləri daha ağır kassiteritdən ayırmaq üçün su ilə yuyulur.
2. Qurutma və Freze
Qalay filizi qatılaşdırıldıqdan sonra qurudulur və sonrakı emalı asanlaşdırmaq üçün incə toz halına gətirilir. Üyütmə prosesi həmçinin kassiteritin çirklərdən ayrılmasına kömək edir.
3. Yerləşdirmə
Qurudulduqdan və üyüdüldükdən sonra qalayla zəngin filiz toplandı və qalayı kassiterit oksidindən təmizləmək üçün əritmə sobasına qoyuldu.
Ərimə prosesi
1. Azalma
Konsentrat filiz əritmə sobasına verilir. Bu proses zamanı qalay oksidini metal qalaya çevirmək üçün kömür və ya digər reduksiyaedici maddələr əlavə olunur. Ümumi reaksiya aşağıdakı kimidir:
""
SnO2 + C → Sn + CO2
""
Bu reduksiya prosesi əridilmiş qalay və şlak əmələ gətirir ki, bunlar da ayrılmalıdır.
2. Təmizləmə
Əridilmiş qalayda qala biləcək dəmir, arsen və sürmə kimi çirkləri təmizləmək üçün təmizlənmə aparılır. Proses vakuum distillə, elektroliz və ya digər fiziki üsullar da daxil olmaqla bir neçə üsulu əhatə edə bilər.
3. Çap
Təmizləmə mərhələsindən sonra əridilmiş qalay qəliblərə tökülür və qalay çubuqları və ya külçələr əmələ gətirir. Daha sonra bu külçələr xammal kimi satıla və ya lazım olduqda əlavə emal edilə bilər.
Qalay lehim istehsalı
1. Qalay ərintilərinin hazırlanması
Lehim istehsal etmək üçün qalay adətən qurğuşun, gümüş və ya mis kimi digər metallarla qarışdırılır. Hər metalın tərkibi istənilən lehim növündən asılıdır. Məsələn, elektronikada geniş istifadə olunan qalay-qurğuşun lehimi 60/40 qarışığına malikdir, yəni 60% qalay və 40% qurğuşun. Lakin, qurğuşun istifadəsi ilə bağlı sağlamlıq problemləri səbəbindən bir çox istehsalçı adətən qalay, gümüş və mis qarışığından ibarət olan qurğuşunsuz lehimə keçib.
2. Ərimə və Qarışdırma
Qalay külçələri və digər ərintilər induksiya sobasında və ya elektrik sobasında birlikdə əridilir. Ərimə prosesi bütün ərinti metallarının tamamilə həll olmasını və homojen bir ərinti əmələ gətirməsini təmin edir. Lehim ərintisindəki hər bir metal komponentinin bərabər paylanmasını təmin etmək üçün qarışdırma istifadə olunur.
3. Çap və Soyutma
Əridilmiş lehim ərintisi daha sonra məftil və ya çubuq formasına salınır. Qəlibləmə prosesi adətən ekstruziya maşını və ya tökmə üsulu ilə həyata keçirilir. Qəlibdən çıxdıqdan sonra lehim bərkimək üçün tez soyudulur. Lehimin son forması onun tətbiqi ilə müəyyən edilir, istər məftil, istər çubuq, istərsə də pasta olsun.
4. Qablaşdırma və Paylama
Soyuduqdan və lazımi ölçüyə qədər kəsildikdən sonra lehim elektronika sənayesinə və digər istifadəçilərə satılmaq üçün müxtəlif ölçü və formalarda qablaşdırılır. İstifadəyə qədər optimal lehim keyfiyyətini qorumaq üçün düzgün qablaşdırma vacibdir.
Elektron lehimləmədə qalayın faydaları
Elektron lehim istehsalında qalaydan istifadənin bir neçə əsas üstünlüyü var, o cümlədən:
1. Aşağı ərimə nöqtəsi
Qalay nisbətən aşağı ərimə nöqtəsinə (232°C) malikdir və bu da onu lehimləmə prosesi üçün ideal hala gətirir, çünki elektron komponentlərə zərər verə biləcək həddindən artıq yüksək temperatur tələb etmir.
2. Yaxşı Elektrik və İstilik Keçiriciliyi
Qalay, elektrik və istiliyin yaxşı keçiricisidir və elektron dövrələrdə siqnalların və elektrik enerjisinin ötürülməsində səmərəli lehim birləşmələrini təmin edir.
3. Güclü yapışqanlıq gücü
Qalay əsaslı lehim, elektron cihazların etibarlı işləməsini təmin etmək üçün vacib olan güclü və davamlı birləşmələr yaradır.
Nəticə
Elektron lehimləmədə istifadə olunan qalay metalının istehsal prosesi qabaqcıl bilik və texnologiya tələb edən mürəkkəb bir sıra addımlardır. Qalay filizi hasilatı, emalı, əridilməsindən tutmuş lehim ərintisinin istehsalına və son məhsulun qəliblənməsinə qədər hər bir mərhələ elektronika sənayesi üçün bu qədər vacib olan yüksək keyfiyyətli lehim istehsalında mühüm rol oynayır. Bu prosesin hərtərəfli başa düşülməsi həm sənaye, həm də istehlakçılar üçün faydaları maksimum dərəcədə artıraraq səmərəli və ekoloji cəhətdən təmiz material istifadəsini təmin edə bilər.
