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准金属的用途:从航空航天到半导体

作者: 邓耀
发布日期:5年2025月XNUMX日
最后修改日期:3年2026月XNUMX日

放置在电路板上的半导体展示了准金属的多种应用。

大多数人都熟悉金属和非金属这两个术语。然而,很少有人了解介于这两大类材料之间的材料——准金属。准金属的用途更是鲜为人知。 

准金属是一种中间材料,具有多种特性,推动着世界经济的各个关键领域。硼、锑、砷和锗证明了,一种材料不必是绝对的金属或非金属,也能发挥作用。 

生物制剂、电子器件、半导体和玻璃只是这些中间材料的部分常见用途。了解这些材料的分类、特性和用途以及加工能力,可以帮助企业选择合适的准金属和准金属制造合作伙伴。 

根据这一点, 普罗林科技 提供这些令人着迷的化学元素的介绍。对我们来说,准金属确实很有趣,但并不新鲜。我们的EDM加工服务涉及这些材料,尽管需要进行技术调整。 

继续阅读以了解有关类金属用途的更多见解。 

 

首先,什么是准金属?

根据准金属的科学定义,任何兼具金属和非金属化学和物理特性的元素都是准金属。准金属的另一个名称是非金属。准金属兼具多种特性,用途非常广泛。 

ProleanTech 经常利用电火花加工 (EDM) 等先进技术来挖掘材料的多种功能,以制造电子、半导体等零件。 

虽然准金属通常不是 适合电火花加工工艺的材料,也有例外,尤其是当准金属不纯净时。 

有趣的是,类金属的数量非常少,确切地说不到10种。其中最突出的是硅,但也有其他元素,例如砷和硼。 

 

一些准金属的历史

准金属元素历史悠久,每种元素都有独特的起源或发现路径。例如,锗与德国人克莱门斯·温克勒的作品息息相关。他于1886年发现了这种元素,并以他的祖国命名。 

硼与阿拉伯语有着渊源,尤其与“助焊剂”(Flux)一词息息相关。古人早已将硼元素用于陶瓷和清洁剂。

硼是一种黑色有光泽的元素

硼类金属

另一种值得注意的非金属是硅,早在公元前3000年就已被人类使用。当时,玻璃和陶器工业已经因与二氧化硅的联系而蓬勃发展。然而,直到永斯·雅各布·贝采利乌斯发现二氧化硅的纯态后,人们对其特性和应用的认识才得以拓展。 

手中握着一块闪亮的银色硅石碎片

纯原料硅

准金属的独特之处 

准金属的外观和性能都独一无二。金属外观可能具有欺骗性,因为这些材料的化学行为类似于非金属。

准金属与金属结合可以产生合金,这些合金在一些关键行业中非常有用。半金属的特性可以决定采用哪种制造工艺,因此 线切割和电火花成型技术之间的主要区别 值得注意 

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准金属的性质是什么?

正如我们之前提到的,类金属一眼就能看出是金属。然而,化学分析或测试却揭示了非金属行为。在以机械类金属特性为关键的应用中,你肯定找不到这些元素。 

请注意,这些元素的行为取决于反应元素。在某些情况下,准金属仍可能表现得像金属。 

那么,准金属从元素周期表定位、化学性质、物理性质等方面来说,到底是什么呢? 

 

准金属在元素周期表中的位置

元素周期表以多种方式对元素进行分类。其中一种常用的分类方法是金属、非金属和准金属。 

我们可以以从钋(Po)到硼(B)的阶梯式分界线作为参考。这条线右侧的元素可以归类为非金属,而左侧的元素则可以归类为金属。 

化学元素表显示了准金属的阶梯式排列

元素周期表

位于此边界的元素是半金属或准金属。它们包括硼 (B)、硅 (Si)、锗 (Ge) 和砷 (As)。其他元素包括锑 (Sb)、碲 (Te) 和砹 (At)。

 

准金属的物理特性是什么?

准金属的物理特性通常是金属和非金属特性的混合。这些材料通常较脆,在室温下具有光泽的外观。 

它们的沸点和熔点通常介于金属和非金属之间。一个很好的例子是硼的熔点(2079°C),它高于非金属,但低于金属。 

虽然一些准金属具有半导体特性,但这些元素通常是不良电导体。根据温度和杂质含量等因素,这些材料既可以用作绝缘体,也可以用作导体。 

准金属的热导率优于非金属,但未达到金属的水平。不过,准金属的导热性能会因材料而异,因此热电产品制造商应考虑到这一点。 

准金属的其他物理特性包括中等脆性、密度和硬度。在阅读指南时,请考虑这些特性。 EDM 的优点和缺点:平衡的观点.

准金属的化学性质 

当准金属发生化学变化时,会出现一些有趣的现象。这些元素的化学行为与非金属大多相似。它们因与非金属反应形成化合物而闻名。

它们还可以与金属发生反应形成合金,其中一些具有重要的工业应用。 

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不同的准金属及其应用

上述准金属的化学和物理特性在工业应用中非常有用。ProleanTech 已掌握各种准金属的加工技术,可用于不同的行业。

我们概述了一些常见的准金属及其应用,欢迎您考虑我们提供的电火花加工服务。只要准金属的材料特性和导电性符合要求,我们就能通过高质量的加工,将其转化为实用材料。 

让我们看一下流行半金属的应用概述:

半导体用硅 

硅因其半导体特性而广受关注。这种准金属具有支撑原子结构,具体来说是四价排列。其金刚石立方晶格也同样重要。 

蓝色球和白色管相互连接,象征着硅的晶体结构

纯硅的晶体结构

 

硅可用于集成电路 (IC)、晶体管、传感器和其他电子设备。这种准金属还有许多其他用途,值得 了解 EDM 钻孔精密孔 与所涉及的制造过程有关。 

与 ProleanTech 合作,满足您所有的硅片电火花加工需求。一旦您询价,我们的团队将立即回复 定制价格估算 准备进行零件加工。 

硼在航空航天中的应用

硼的掺杂特性是其在关键航空航天工业中广泛应用的关键。硼元素很容易与铝、铜和钛形成硼化物,非常适合航空航天制造。 

硼和碳结合形成了一种名为碳化硼(B₄C)的坚韧陶瓷,其熔点超过5600摄氏度,非常适合航空航天工业。这种材料用于制造驾驶舱外壳和机组人员座椅。 

一组三个飞机座椅,部分由碳化硼制成

飞机座椅

阅读本指南 掌握 Sink EDM 技巧 探索如何使用该流程为相关行业生产零件。 

钢合金用碲

这种银白色、易碎的天然半金属比黄金更稀有,但可以在铜矿体中找到。它具有不与水或空气发生反应的独特性质。 

灰色背景上有三块碲,一块大,两块小 

准金属的一种常见应用是钢合金,主要用于增强机械加工性。准金属约50%的应用都属于这一领域。我们的 复杂零件电火花加工指南 让您大致了解使用此产品可以实现的功能,即使是复杂的零件。 

太阳能电池板中的锗 

随着太阳能电池板技术的不断发展,这种脆性非金属的重要性凸显出来。它制成的多结太阳能电池性能优于硅基太阳能电池。正因如此,NASA 更倾向于在空间站中使用这种非金属材料作为太阳能电池。 

空间站的大型太阳能电池阵列,背景是太空 

空间站的太阳能电池阵列

准金属的其他常见用途 

以下是半金属的其他值得注意的用途,可以应用于您的业务:

  1. 太阳能电池板中的硅
  2. 硼用于核反应堆中的中子吸收
  3. 农用农药中的砷
  4. 锑作为电子和纺织工业的阻燃剂
  5. 碲因其导电性而用于电子元件

通过电火花加工(EDM)制造准金属

当谈到使用准金属时,除了确定最佳 CNC 之外,还有更多的事情要做 物料。EDM 加工是 ProleanTech 的一项热门服务,它适用于准金属、金属和非金属。 

用于在金属盘上加工长孔的电火花加工工艺,用于加工已制造的匹配部件

EDM 方法

只要半金属具有足够的导电性,就可以进行电火花加工。这类材料的脆性对传统的加工工艺来说是一个挑战。电火花加工是一种非接触式加工工艺,因此,对于合适的准金属来说,它就像魔法一样有效。 

一个显著的挑战是,由于硅的半导体特性,加工速度相对较慢。目前正在进行研发,以提高这些特殊材料的电火花加工效率。 

要了解有关 EDM 如何工作以及如何增强准金属在您的业务中的应用的更多信息,请访问 与我们的专家联系 ! 

 

在结论 

准金属的半导体标签表明了这些元素的主要用途之一,正如本文所强调的那样。准金属还有其他用途,包括与其他材料合金化以及制造太阳能电池。 

无论何种应用,正确制造的重要性都不容忽视。鉴于某些半金属的稀有性和高昂价格,与不知名的制造商合作绝对不值得冒险。 

立即致电 ProleanTech 并寻求最佳 电火花加工服务

 

常见问题

铝是准金属、金属还是非金属? 

铝是一种金属。                                                         

用于制造计算机芯片的类金属是什么?

 用于制造计算机芯片的类金属是硅。                                       

准金属是半导体吗?

是的,许多准金属都是半导体。 

类金属在哪里被发现?

在元素周期表中,准金属位于 p 区,这是划分金属和非金属的明显界限。 

准金属的主要用途是什么?

准金属的主要用途是合金、阻燃剂和半导体。  

最常用的准金属是什么?

硅是最常用的准金属。 

最稀有的自然元素是什么?

砹是自然界中最稀有的元素。 

 

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