纯铝的典型应用举例

由于纯铝具有一系列独特的优良性能，在国民经济各个部门得到了日益广泛的应用。

1.3N～4N铝的应用

（1）电解电容器 3N8～4N8铝（每种杂质的最大质量分数为10－5％）的主要用途为，电容器箔占78％，照明占12％，硬盘占4％，其他占6％。其中，电容器铝箔分阳极箔与阴极箔两种，阳极箔采用纯度为99.95％～99.998％的Al，而阴极箔则采用纯度为99.7％～99.9％的Al或在铝中添加微量Cu、Mn等的合金。

电解电容器的主要用途是，轨道车辆、演播室脉冲测量仪、荧光灯与汽车放电灯电控制驱动齿轮频率转换、摩托车电子设备、影视设备等。现代电容器的发展趋势是体积更小，质量更轻，适应性更强，品质与效率更高。因此，对纯铝及其加工技术提出了更高的要求。 （2）照明灯及反射镜 高镜面抛光铝板带是用3N及4N的高纯铝轧制的，它们对可见光有很强的反射性，其反射率超过90％，可用在照明灯具中，如办公楼与写字楼天花棚灯、商业大厦的各式照明灯，以及图像显示聚光灯，大面积广场的照明灯具，诸如足球场、机场、工业厂房、调车场、车站、街道的投射灯反射镜都是用精铝制成的。

（3）超级合金的必备原料 精铝是一种环境协调性很强的材料，同时在制造超级耐热合金方面是一种相对经济的元素。制造火箭推进器与燃气透平机的高温合金中都含有铝，而且用的原料是精铝。

以含铝的高温合金单晶制造透平叶片的主要优点是，不但有极高的室温强度，而且有高的高温强度与很强的抗高温氧化能力，因而大大提高了透平（燃气发电机与水力发电站的涡轮发电机）的工作性能与效率。 （4）超导体稳定化材料 精铝在高能物理研究及探测物质基本粒子方面起了不可估量的作用。例如，欧洲核研究中心探测器的超导结构与电缆就用了相当数量的Hydro铝业公司的纯铝。这种超导体被安放于高频加速器中，后者用于分析质子碰撞时产生的粒子超导电缆线被置于高纯铝中，起着热与电方面的调节作用，一旦通过的电流过大，过量的电就会流向超导电线之外的精铝中，使Nb-Ti超导线始终处于稳定的超导状态。

（5）整流器线材 精铝可用于制造整流器，一般可用4N铝线材，直径通常大于50μm。表2-4是日本的4N整流器线的力学性能。表2-4中H表示硬态冷拉线，S表示软态退火线，拉伸试验试样标距100mm，硬态试样的拉伸速度为200mm／min，软态试样的拉伸速度为10mm／min，最后一列表示其力学性能。

表2-4 日本的4N整流器铝线的力学性能

　　此外，由4N高纯铝加1％Si的合金导体也在电器装备制造中获得了应用，这种线材有相当强的耐蚀性。(www.xing528.com)

2.5N高纯铝的应用实例

5N及6N超纯铝主要应用于半导体工业，占96％，其余4％应用于超导体，铝的最低纯度为99.999％，每种杂质的最大含量4×10－5％。

（1）阴极溅镀靶

在工业生产中，尤其是在芯片制造中，阴极溅射是一种必不可少的工艺，计算机储存硬盘通常是用高纯铝或高纯铝合金制造的。

在阴极溅射工艺中，蒸发的铝呈等离子体状态，沉积在阴极靶面上，即在硅片上沉积成一层薄而均匀的铝膜，随后在其上涂一层感光树脂，经曝光后除去无用的树脂，也就是把这些部位的树脂去掉，而保留的极窄铝条便是所需要的导电体。阴极溅射用的铝的纯度越高，其导电性能越好。

（2）集成电路键合线

高速运算计算机离不开高性能的芯片。芯片的制造不仅需要高超的制造工艺，而且需要高纯度的材料。这种材料就是高纯铝制造的溅射膜或超细丝材。铝的纯度至关重要，因为材料可靠度越高就越好控制，即使材料中存在痕量的杂质，特别是像铀与钍这样的放射性元素，危害会很大，将使微处理机集成电路出现故障，因为它们会释放α粒子，从而导致程序出错。

（3）光电子存储媒体

光电子存储媒体制造需要5N级高纯铝，用于制造CD、CD-ROM、CD-RW、数据盘或微型盘、DVD银盘。在硬盘中，用5N高纯铝溅射膜作为光反射层。近代激光器具有处理样本的精确数字信息传递能力，也需要5N铝制造存储媒体。