兰格视点：新一代信息技术用不锈钢

一、新一代信息技术用不锈钢的现状

序号	牌号	元器件各称
1	1Cr13Ni，3Crl3	精密弹簧，绝对压力计元件，办公设备微型轴
2	lCr17，11Cr17	精密弹簧，办公设备微型轴
3	9Cr18Mo	加速表轴尖，不锈轴承
4	0Cr18 Ni91Cr18 Ni9Ti	通讯器材用小型十字开关，继电器，简易打印机弹簧，显像管弹簧，电脑真空槽，复印机定影、显影滚筒轴，、电缆屏蔽网与电子对撞机
5	0Cr18Ni12Mo2Ti	通讯电缆保护管，精密弹簧，电缆屏蔽网与电子对撞机、办公设备微型轴
6	00Cr28Ni1.5 N0.2	要求封接强度和气密性的显像管示波器
7	00 Cr18Ni15 Mo500 Cr25Ni25 Mo4.5 Cu	集成电路用硅外延片生产设备(≤500℃耐湿氯气腐蚀、气密性、力学性、可焊性好)
8	0Cr17 Ni7	精密弹簧，形状不太复杂弹性元件(膜盒、弹簧管)，硅切片机刀片基体金属（σb=1769MPa）
9	0Cr17 Ni7Al	高速打印机环形带，显像管弹簧，形状不太复杂的弹性元件，精密弹簧
10	0 Cr17 Ni4 Cu4NbStainless W	小型继电器弹簧，形状不太复杂的弹性元件，精密弹簧
11	0 Cr15 Ni9 Al	陀螺驱动装置钢带
12	AM 362，AM367Custom 455	形状复杂要求高弹性的不锈耐蚀元件
13	0Cr19 Ni4 Si2Vl Til	高强耐蚀磁弹性元件（B4000=0.75~0.85T、σb≤1200MPa、E=206 GPa）
14	Y0Cr16 Ni10 Mo Cu CaS	飞机、舰载电子仪表轴，轴套，紧固件
15	Y0Cr18 Ni9 CaS	应答机、地面微波设备同轴接头
16	YlCr18 Ni9	复印机、电脑、传真机等马达及驱动系统用微型轴
17	含0.5%N的马氏体不锈钢	半导体生产设备用轴承，压力和流量控制阀

二、新一代信息技术用不锈钢的进展1、超高洁净度不锈钢特别指用于半导体制备装置、印刷线路特别是超高真空元器件（例如不同类型晶闸管、绝缘栅极晶体管等）所使用的气体和非金属、金属夹杂物特别低的不锈钢。气体与杂夹物高的不锈钢在超高真空下长期使用过程中，会释放出气体影响元器件的性能和使用寿命。在半导体制备过程中，不锈钢中的杂质，特别是重金属，例如Cu、Fe、Ni、Co、Cr等在半导体中的残存量越低越好，否则会大大影响、恶化半导体的性能，特别是电学性能。目前超高洁净不锈钢普遍使用洁净度的水平是（10-6）：[C]≤60、[N]≤65、[O]≤5、[H]≤1.0:。印刷线路＜20μm的超细丝中要求非金属夹杂物特别低，且颗粒尺寸≤6μm。超高洁净度不锈钢包括304、304L、316、316L以及一些超级不锈钢00Cr18Ni18Mo5、00Cr25 Ni25Mo4.5Cu等。2、不锈钢极薄带材极薄带材也称箔材，指厚度在＜0.1mm以下的金属带材，主要用于电子、光电子、电脑、精密机械制造、机器人制造等行业，例如：0.010~0.020mm的铜箔大量应用于电动汽车的动力电池，0.040~0.070mm的Hastelloy合金箔可应用于长尺寸超导电缆的制造，而不锈钢薄带和极薄带的应用范围更广，用量也较大。《中国制造2025》中提出微机电、微制造、机器人、智能制造等高新制造技术领域，对多品种、高品质金属极薄带会提出更高的技术要求。中国东北大学自行设计的金属成形轧机，得到了最薄厚度达0.001mm的铜、铝和普碳箔材；钛、镍、镁、不锈钢、硅钢箔材厚度达到了0.01mm以下。与此同时国内也陆续从国外引进一些精密极薄带材生产线，可以生产出接近世界先进水平的不锈钢极薄带。欧洲高品质超薄精密不锈钢带的价格一般为不锈钢冷轧薄带10倍以上，因其尺寸精度及其波动范围、表面质量（粗糙度、光洁度、平整度等），特别是钢的高洁净度、性能均匀度、使用的可靠性均应满足苛刻技术条件及个性化要求。

牌号AISI	规格厚度mm	元器件各称
304	0.05~0.13	电脑弹簧
304	0.05~0.13	电脑解码器
301	0.08~0.20	电脑端子弹簧
304	0.05~0.25	电脑刻蚀元件
301	0.05~0.13	电脑按键弹簧
304	0.08	电脑用电池接触片
304	0.05~0.13	电脑用3.5吋盘开关器
304	0.05~0.13	电池制造阴极接触面
301、302、304	0.05~0.10	各种类型精密弹性元件
各种不锈钢	0.10~0.20	音频、视频磁头垫片
304	0.1（晶粒直径＜2μm）	能进行刻蚀及激光加工电脑及智能手机用元器件

3、功能不锈钢

不锈钢不仅是高强、高韧、不锈、耐蚀、耐磨的结构材料，而且是经济的功能材料。

功能不锈钢指具有磁、电、声、热、核等物理功能、特殊化学和力学功能及生物医学等功能不锈钢的总称。

目前金属功能材料多以有色金属合金为主，但仅占钢铁材料产量约5%的164种有色金属既是结构材料也是功能材料，大部分还是较为稀缺贵重的战略资源，比钢铁材料包括不锈钢价格上要高出好多倍。

尽管当前有色金属基础功能材料，要比同类型功能不锈钢性能优越，这可能是材料本身的属性如此，也有可能是功能不锈钢的研究还不到位，即使通过深入研究，性能仍有逊色，但是对金属功能材料要求量大面广而对功能性要求不很严格的场合，功能合金钢，特别是功能不锈钢是合理的选择。

4、注射成型不锈钢零部件

注射成型技术适用于制造形状复杂、精度要求高且需要大批量生产、节能降耗省材、成本低的零部件。

5、大规模集成电路用铁素体不锈钢

大规模集成电路通常选用Fe-Ni-Co可伐合金、Fe-Ni42合金及铜合金。

可伐合金中Co含量高达18%，成本太高，有逐渐被Fe-Ni42合金代替的趋势，但它的热导率与电导率较差，在集成电路高密度化导致发热量大增的工况下，竞争不过铜合金。

铜合金大量用在金属氧化物半导体集成电路上，因它热导、电导性能好，成本又低，强度高，成为大规模集成电路的主角，成为不可或缺的材料。

尽管如此，综合性能可能更好的新材料——铁素体不锈钢成为研究的对象之一。铁素体不锈钢的强度、电导性和Fe-Ni42合金相当，伸长率相当于其50%，热膨胀系高达100%。

在上世纪90年代初，铁素体不锈钢的用量约为集成电路引线架材料的25%（600t左右），且有逐步扩大愿景。