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{| class="wikitable" style="float:right; margin: -10px 0px 10px 20px; text-align:left" |<center>'''晶鬚'''<br><img src="http://www.fentijs.com/uploadfile/2016/0201/20160201110744385.jpg" width="280"></center><small>[http://www.fentijs.com/2016/kejifazhan_0201/16420.html 圖片來自fentijs]</small> |} '''晶鬚'''是出現在電子元件中的一種現象,是指金屬中長出類似毛髮或是鬚狀的金屬。[[锡]]鬚在二十世紀初[[真空管]]時期就有相關紀錄,當時在製造時用純錫或是幾近純錫的合金作為銲料,而在有銲料的焊點上長出毛髮或是鬚狀的金屬物質,造成焊點之間的短點。晶鬚會在有壓縮應力的情形下出現。也有有關[[鋅]]、[[鎘]]甚至[[鉛]]晶鬚的記載<ref>{{cite web|url=http://nepp.nasa.gov/WHISKER/reference/tech_papers/2012-Panashchenko-IPC-Art-of-Metal-Whisker-Appreciation.pdf|title=Whisker Resistant Metal Coatings|author=Lyudmyla Panashchenko|publisher=NEPP NASA|accessdate=23 October 2013|archive-date=2017-08-29|archive-url=https://web.archive.org/web/20170829132645/https://nepp.nasa.gov/whisker/reference/tech_papers/2012-Panashchenko-IPC-Art-of-Metal-Whisker-Appreciation.pdf|dead-url=no}}</ref>。 針對晶鬚問題的改善有許多相關技術,包括[[退火]]程序(加熱及冷卻)的調整,加入像銅或鎳之類的元素,或是用敷形塗料包覆以避免短路<ref>{{cite web |url=http://www.dfrsolutions.com/uploads/white-papers/WP_SnWhisker.pdf |title=A New (Better) Approach to Tin Whisker Mitigation |author1=Craig Hillman |author2=Gregg Kittlesen |author3=Randy Schueller |last-author-amp=yes |publisher=DFR Solutions |accessdate=23 October 2013 |archive-date=2016-10-20 |archive-url=https://web.archive.org/web/20161020172533/http://www.dfrsolutions.com/uploads/white-papers/WP_SnWhisker.pdf |dead-url=no }}</ref>。一般而言,加入[[铅]]可以使晶鬚的成長放慢。 ==制备方法== 自然界存在包含晶须的天然矿物(如:suanite),但数量有限,工业应用的晶须主要在人工控制条件下合成。制造晶须的材料分金属、陶瓷和高分子材料三大类。已发现有100多种材料可制成晶须,主要是金属、氧化物、碳化物、卤化物、氮化物、石墨和高分子化合物。晶须可从过饱气相、熔体、溶液或固体生长,常生长成不同规格的纤维,其使用形态有原棉、松纤维、毡或纸。原棉(由蓝宝石晶须构成)具有很松散的结构,长径比为500~5000∶1,松密度为0.028g/cm。松纤维具有轻微交错的结构,长径比为10~200∶1。毡或纸状的晶须,排列杂乱,长径比为250~2500∶1。 ==市场前景== 以SiC晶须为例的市场前景分析: SiC晶须是高技术关键新材料,是金属基、陶瓷基和高聚物基等先进复合材料的增强剂,用于陶瓷基、金属基和树脂基复合材料。已在陶瓷刀具、航天飞机、汽车用零部件、化工、机械及能源生产中获广泛应用。 SiC晶须主要应用领域在陶瓷刀具增韧。美国开发成功“SiC晶须及纳米复合喷涂”,用于耐磨耐腐蚀耐高温涂层,SiC晶须市场需求量将急剧增加,市场前景非常广阔。 碳化硅晶须具有优良的机械性能、耐热性、耐用腐蚀性以及抗高温氧化性能,该新产品与基质材料具有良好的相容性,已成为各类高性能复合材料的主要增强、增韧剂之一。广泛用作金属、塑料、陶瓷的复合材料。 SiC晶须增强的复合材料可开发应用于航空、军事、矿冶、化工、汽车、运动器材、切削工具、喷咀、耐高温部件等领域。晶须补强氮化硅陶瓷基复合材料具有优异的物理力学性能,除了可作为发动机的零部件外还可广泛应用于各种耐磨、耐高温、耐腐蚀、抗冲击场合,具有广阔的前景。在切削刀具、石材锯、纺织割刀、喷砂咀、耐高温挤压模、密封环、装甲等都有很大的市场需求。 北美的结构陶瓷市场主要组成是切削工具、耐磨零件、热力发动机零件和航空技术制品。约有37%的结构陶瓷零件是由陶瓷基体复合物制成。而其余的则是单一陶瓷制品。陶瓷基体复合材料主要用于生产切削工具、耐磨零件、插件以及航空工业用产品。对于切削工具而言,使用由TiC强化的Si3N4和Al2O3以及由SiC晶须强化的Al2O3制成的基体复合陶瓷基体复合物制造的产品,大部分(约41%)为耐磨产品,有些类型的陶瓷复合材料还用于雷达、发动机和飞机燃气轮机。17%的结构陶瓷应用在陶瓷刀具上。包括Al2O3、Al2O3/TiC、SiC晶须增强Al2O3、Si3N4和Sialon陶瓷。陶瓷刀具市场的发展速度得益于产业化进程的加快,SiC晶须增强Al2O3和Si3N4刀具价格下降也使陶瓷刀具更具市场竞争力。 == 參考文獻 == {{reflist}} [[Category: 450 礦冶總論]]
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