氮化物發(fā)光二極管及其制作方法

《氮化物發(fā)光二極管及其制作方法》涉及一種氮化物發(fā)光二極管及其制作方法，更具體的是一種具電流注入調(diào)制層（current modulation layer）氮化物發(fā)光二極管之外延結(jié)構(gòu)設(shè)計。

截至2013年1月，在氮化鎵發(fā)光二極管中，P側(cè)電流由P型電極經(jīng)由透明傳導(dǎo)層（transparent conductive layer）注入P型傳導(dǎo)層乃至進(jìn)入有源區(qū)（active layer），然而由于P型傳導(dǎo)層中電洞濃度（hole concentration）通常不高（介于10¹⁶~10¹⁷厘米^-3），且其遷移率（hole mobility）也多在10平方厘米/伏·秒以下，如此，造成電流在P型傳導(dǎo)層的分布不易均勻，往往會發(fā)生電流擁擠的現(xiàn)象（current crowding），容易有多余的熱在此處產(chǎn)生，最終影響發(fā)光效率。此外，因為電極下方的高電流密度，其光強(qiáng)度相對高，然而其所發(fā)出的光，容易被電極遮蔽或反射進(jìn)來而被材料所吸收，造成光輸出功率的損失。

另一方面，N型傳導(dǎo)層雖然不具P型傳導(dǎo)層那樣嚴(yán)苛之電傳導(dǎo)特性，在相對均勻之電流分布注入有源區(qū)的情況下，仍是可以得到較佳之發(fā)光效率。

圖1展示了根據(jù)《氮化物發(fā)光二極管及其制作方法》實(shí)施的一種具電流注入調(diào)制層（current modulation layer）的發(fā)光二極管之外延結(jié)構(gòu)簡圖。

圖2展示了圖1中的具電流注入調(diào)制層的剖面圖和截面圖。

圖3演示了采用圖1所示的發(fā)光二極管外延結(jié)構(gòu)制作成的LED芯片的電流傳導(dǎo)路徑。

圖4演示了相關(guān)的發(fā)光二極管芯片的電流傳導(dǎo)路徑。

圖中各標(biāo)號表示：100是生長襯底；200是發(fā)光外延層；210是N型傳導(dǎo)層；220是發(fā)光層；230是電子阻擋層；240是P型傳導(dǎo)層；250是電流注入調(diào)制層；251是氮化物絕緣材料；252是開口部；301是N電極；302是P電極。

2021年6月24日，《氮化物發(fā)光二極管及其制作方法》獲得第二十二屆中國專利優(yōu)秀獎。

《氮化物發(fā)光二極管及其制作方法》圖4展示了傳統(tǒng)氮化物發(fā)光二極管器件中的電流擁擠的現(xiàn)象（current crowding），其電流分布密度不均衡，電極下面的電流密度最大，其光強(qiáng)度相對高，然而其所發(fā)出的光容易被電極遮蔽或反射進(jìn)來而被材料所吸收，從而影響了器件的發(fā)光效率。因此，如何提高電流分布的均勻性成為業(yè)內(nèi)的研究重點(diǎn)之一。

中國專利ZL200410062825.2提出了一種在活性層的p型光導(dǎo)層內(nèi)形成AlN電流狹窄層的氮化物半導(dǎo)體激光器。這種激光器的線條結(jié)構(gòu)可按如下制造：首先，在MOCVD裝置的反應(yīng)爐內(nèi)，在400～600攝氏度下，在形成的元件上形成由AIN而構(gòu)成的電流狹窄層，直達(dá)p型光導(dǎo)層，接著從反應(yīng)爐內(nèi)取出，通過使用堿性蝕刻液的光刻法形成條狀開口部后，再裝入MOCVD裝置的反應(yīng)爐內(nèi)，生長p型光導(dǎo)層以埋沒電流狹窄層的開口部，進(jìn)一步依次層疊p型金屬包層等。

美國專利US7817692提出了一種在具有設(shè)置條狀開口部的電流狹窄層的氮化鎵系化合物半導(dǎo)體激光器，為了阻止蝕刻形成條狀開口部的過程中過渡蝕刻破壞外延層，將電流狹窄層形成在Al比率小于前述電流狹窄層的半導(dǎo)體層上。

前案技術(shù)均以條狀（striped-shaped）氮化物半導(dǎo)體絕緣材料于氮化物雷射二極體N型傳導(dǎo)層或P型傳導(dǎo)層作為電流阻礙層，其都必須透過黃光微影（photolithography）及二次外延工藝方可完成。

《氮化物發(fā)光二極管及其制作方法》主要以一次爐內(nèi)外延成長完成N型傳導(dǎo)區(qū)及P型傳導(dǎo)區(qū)之電流調(diào)制層，在不需二次外延成長，不需額外工藝的情形下，將可節(jié)省時間成本及避免因為二次外延成長所造成之表面污染，而使良率下降。

參考圖1，在生長襯底100上依次沉積有N型傳導(dǎo)層210、發(fā)光層220和P型傳導(dǎo)層240，構(gòu)成發(fā)光外延層。其中生長襯底100可以是藍(lán)寶石、碳化硅、氮化鎵等適于外延生長氮化物半導(dǎo)體材料層的材料。在N型傳導(dǎo)層210與生長襯底100之間可進(jìn)一步沉積緩沖層用于改善發(fā)光外延層的晶格質(zhì)量。

N型傳導(dǎo)層210的材料為n-GaN層，在N型傳導(dǎo)層的內(nèi)部包含電流注入調(diào)制層250，其與N型傳導(dǎo)層210的下表面最好具有一定的距離，但也可以直接位于N型傳導(dǎo)層210的底部。電流注入調(diào)制層250為具有開口結(jié)構(gòu)252的高阻值絕緣材料層251。高阻值絕緣材料層251的材料可以選用In_xAl_yGa_1-x-yN，其中為了保證In_xAl_yGa_1-x-yN的高阻性，成長此層過程中未摻雜Si及Mg（即為un-dopedIn_xAl_yGa_1-x-yN），如可以為AlN，GaN等材料。N型傳導(dǎo)層210可以通過下面方法形成：首先在生長襯底100上生長N-GaN材料，接著生長50納米~200納米的un-dopedIn_xAl_yGa_1-x-yN層251；然后在反應(yīng)爐中通入H₂，在H₂氣氛中蝕刻un-dopedIn_xAl_yGa_1-x-yN層251，在un-dopedIn_xAl_yGa_1-x-yN層中形成隨機(jī)分布的開口結(jié)構(gòu)252，其中反應(yīng)爐內(nèi)的蝕刻條件可按下面進(jìn)行設(shè)置：H₂氛圍H₂/NH₃=2.5~10，蝕刻溫度為900~1200攝氏度，蝕刻時間為30秒~600秒；然后繼續(xù)生長N-GaN層，其填充所述的開口結(jié)構(gòu)并覆蓋所述的AlN層251，形成平整的外延表面，最終形成的電流注入調(diào)制層250如圖2所示。AlN層251上分布有一系列的開口252，其分布密度為1×10⁴~1×10⁸厘米^-2，各個開口的直徑d可控制在50納米~200納米之間。

發(fā)光層220一般由In的氮化鎵系化合物半導(dǎo)體所構(gòu)成，較佳為多量子阱結(jié)構(gòu)，具體可以由In_x1Ga_1-x1N阱層（0＜x1＜1）和In_x2Ga_1-x2N壘層（0≤x2＜1，x1＞x2），以適當(dāng)次數(shù)交替反復(fù)層疊形成。

在發(fā)光層220和P型傳導(dǎo)層之間還設(shè)置一層電子阻擋層230，其材料通常為氮化鋁鎵，厚度為10納米~60納米且具有足夠高之勢壘，用以局限從N型注入之電子防止其溢流到P型層。

P型傳導(dǎo)層240的材料為p-GaN層，在P型傳導(dǎo)層的內(nèi)部同樣包含電流注入調(diào)制層250，其與P型傳導(dǎo)層240的下表面具有一定的距離D（約50納米~200納米），此為確保爐內(nèi)蝕刻分解un-dopedIn_xAl_yGa_1-x-yN時，不會損傷到電子阻擋層或發(fā)光層，其結(jié)構(gòu)和制備方法與N型傳導(dǎo)層內(nèi)的電流注入調(diào)制層基本相同，在此不再重復(fù)表述。

圖3演示了采用圖1所示的發(fā)光二極管外延結(jié)構(gòu)制作成的LED芯片的電流傳導(dǎo)路徑。從圖中可看出：借由控制開口密度及大小，凡是經(jīng)由電極傳導(dǎo)出之電流，在經(jīng)過電流注入調(diào)制層時皆有相當(dāng)程度上影響而改變其電流路徑，進(jìn)而增加電流分布之均勻性。再者，由于H₂氛圍分解un-dopedIn_xAl_yGa_1-x-yN時，通常從高缺陷密度處（dislocation）生成分解反應(yīng)，如此可留下較佳晶格質(zhì)量之隨機(jī)分布開口的un-dopedIn_xAl_yGa_1-x-yN，有利于后續(xù)之N型或P型傳導(dǎo)層成長。

進(jìn)一步地，在該實(shí)施中，在爐內(nèi)insitu完成外延結(jié)構(gòu)設(shè)計，避免了黃光微影和二次外延工藝，將可避免因暴露空氣導(dǎo)致之界面污染而引起光電組件電性異常。

氮化物發(fā)光二極管及其制作方法專利目的

《氮化物發(fā)光二極管及其制作方法》的目的是提供一種具電流注入調(diào)制層（current modulation layer）的發(fā)光二極管之外延結(jié)構(gòu)設(shè)計，具體的說是關(guān)于導(dǎo)入一種高阻值（high resistivity）的材料以改變注入電流傳導(dǎo)路徑，進(jìn)而增加發(fā)光效率。其主要的結(jié)構(gòu)實(shí)施為分別在N型傳導(dǎo)層或P型傳導(dǎo)層中成長高阻值材料（如In_xAl_yGa_1-x-yN），借由高溫H₂在反應(yīng)爐內(nèi)蝕刻（In Situ Etching）直至露出部分電流傳導(dǎo)路徑，再分別成長N型或P型傳導(dǎo)層于以覆蓋而得。

氮化物發(fā)光二極管及其制作方法技術(shù)方案

《氮化物發(fā)光二極管及其制作方法》的第一個方面，氮化物發(fā)光二極管，包含N型傳導(dǎo)層，P型傳導(dǎo)層，在N型傳導(dǎo)層和P型傳導(dǎo)層之間具有發(fā)光層；至少在N型傳導(dǎo)層或P型傳導(dǎo)層內(nèi)包含一層電流注入調(diào)制層，其由具有開孔結(jié)構(gòu)的氮化物絕緣材料層構(gòu)成，所述開孔結(jié)構(gòu)通過在外延生長的反應(yīng)爐內(nèi)通入H₂蝕刻而成，用于電流傳導(dǎo)。

優(yōu)先地，所述電流注入調(diào)制層的材料可以為未摻雜的In_xAl_yGa_1-x-yN，其中0≤x≤0.1，0≤y≤1，0≤x y≤1，厚度可以取50納米~200納米，借由高溫H₂在反應(yīng)爐內(nèi)蝕刻（InSituEtching）形成隨機(jī)離散分布的開口結(jié)構(gòu)，其分布密度為1×10⁴~1×10⁸厘米^-2，開孔結(jié)構(gòu)的直徑d為50納米~200納米。

《氮化物發(fā)光二極管及其制作方法》的第二個方面，氮化物發(fā)光二極管的制作方法，通過外延生長方法沉積N型傳導(dǎo)層，發(fā)光層和P型傳導(dǎo)層，其特征在于：至少在N型傳導(dǎo)層或P型傳導(dǎo)層內(nèi)形成一層電流注入調(diào)制層，其由具有開孔結(jié)構(gòu)的氮化物絕緣材料層構(gòu)成，所述開孔通過在外延生長的反應(yīng)爐內(nèi)通入H₂蝕刻而成，用于傳導(dǎo)電流。

優(yōu)先地，所述電流注入調(diào)制層的材料為未摻雜的In_xAl_yGa_1-x-yN（0≤x≤0.1，0≤y≤1，0≤x y≤1），通過下面方法形成于N型傳導(dǎo)層（或P型傳導(dǎo)層）內(nèi)：首先外延生長N型傳導(dǎo)層（或P型傳導(dǎo)層）；接著在N型傳導(dǎo)層（或P型傳導(dǎo)層）上沉積氮化物絕緣材料層；然后在外延生長的反應(yīng)爐內(nèi)通入H₂蝕刻所述氮化物絕緣材料層直至露出部分N型傳導(dǎo)層（或P型傳導(dǎo)層）形成開口結(jié)構(gòu)，用于電流傳導(dǎo)；最后繼續(xù)外延生長N型傳導(dǎo)層（或P型傳導(dǎo)層），從而在N型傳導(dǎo)層（或P型傳導(dǎo)層）內(nèi)形成電流注入調(diào)制層。其中，所述H₂氣氛的濃度可取H₂/NH₃=2.5~10，蝕刻的溫度為900攝氏度~1200攝氏度。

氮化物發(fā)光二極管及其制作方法改善效果

《氮化物發(fā)光二極管及其制作方法》采用在外延生長過程中，直接在生長環(huán)境中采用H₂高溫蝕刻氮化物高阻絕緣材料形成電流傳導(dǎo)路徑，無需二次外延即可形成電流注入調(diào)制層之方法，此法使得注入電流在N型傳導(dǎo)層與P型傳導(dǎo)層具一更佳之?dāng)U展路徑，更有效均勻擴(kuò)散注入有源區(qū)層，進(jìn)而增加發(fā)光效率。

1.氮化物發(fā)光二極管，包含N型傳導(dǎo)層，P型傳導(dǎo)層，在N型傳導(dǎo)層和P型傳導(dǎo)層之間具有發(fā)光層；至少在N型傳導(dǎo)層或P型傳導(dǎo)層內(nèi)包含一層電流注入調(diào)制層，其由具有開孔結(jié)構(gòu)的氮化物絕緣材料層構(gòu)成，所述開孔結(jié)構(gòu)通過在外延生長的反應(yīng)爐內(nèi)通入H₂蝕刻而成，用于電流傳導(dǎo)；當(dāng)所述電流注入調(diào)制層位于N型傳導(dǎo)層內(nèi)時，其與N型傳導(dǎo)層之鄰近發(fā)光層的表面具有距離，當(dāng)所述電流注入調(diào)制層位于P型傳導(dǎo)層內(nèi)時，其與P型傳導(dǎo)層之下表面具有距離。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)光二極管，其特征在于：所述電流注入調(diào)制層的材料為未摻雜的In_xAl_yGa_1-x-yN，其中0≤x≤0.1，0≤y≤1，0≤x y≤1。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氮化物發(fā)光二極管，其特征在于：所述電流注入調(diào)制層的開孔結(jié)構(gòu)為隨機(jī)離散分布。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的氮化物發(fā)光二極管，其特征在于：所述電流注入調(diào)制層的開孔結(jié)構(gòu)位于所述氮化物絕緣材料層中晶格較差的區(qū)域。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氮化物發(fā)光二極管，其特征在于：所述電流注入調(diào)制層開孔結(jié)構(gòu)的分布密度為1×10⁴~1×10⁸厘米^-2。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氮化物發(fā)光二極管，其特征在于：所述電流注入調(diào)制層的下表面距離P型傳導(dǎo)層的下表面的距離為50納米~200納米。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氮化物發(fā)光二極管，其特征在于：所述電流注入調(diào)制層的厚度為50納米~200納米。

8.氮化物發(fā)光二極管的制作方法，通過外延生長方法沉積N型傳導(dǎo)層，發(fā)光層和P型傳導(dǎo)層，其特征在于：至少在N型傳導(dǎo)層或P型傳導(dǎo)層內(nèi)形成一層電流注入調(diào)制層，其由具有開孔結(jié)構(gòu)的氮化物絕緣材料層構(gòu)成，所述開孔通過在外延生長的反應(yīng)爐內(nèi)通入H₂蝕刻而成，用于傳導(dǎo)電流；當(dāng)所述電流注入調(diào)制層位于N型傳導(dǎo)層內(nèi)時，其與N型傳導(dǎo)層之鄰近發(fā)光層的表面具有距離，當(dāng)所述電流注入調(diào)制層位于P型傳導(dǎo)層內(nèi)時，其與P型傳導(dǎo)層之下表面具有距離。

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的氮化物發(fā)光二極管的制作方法，其特征在于：所述電流注入調(diào)制層的材料為未摻雜的In_xAl_yGa_1-x-yN，其中0≤x≤0.1，0≤y≤1，0≤x y≤1。

10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的氮化物發(fā)光二極管的制作方法，其特征在于：所述電流注入調(diào)制層通過下面方法形成：外延生長N型傳導(dǎo)層或P型傳導(dǎo)層；在N型傳導(dǎo)層或P型傳導(dǎo)層上沉積氮化物絕緣材料層；在外延生長的反應(yīng)爐內(nèi)通入H₂蝕刻所述氮化物絕緣材料層直至露出部分N型傳導(dǎo)層或P型傳導(dǎo)層形成開口結(jié)構(gòu)，用于電流傳導(dǎo)；繼續(xù)外延生長N型傳導(dǎo)層或P型傳導(dǎo)層，從而在N型傳導(dǎo)層或P型傳導(dǎo)層內(nèi)形成電流注入調(diào)制層。

11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的氮化物發(fā)光二極管的制作方法，其特征在于：所述H₂氣氛的濃度為H₂/NH₃=2.5~10。

12.根據(jù)權(quán)利要求10所述的氮化物發(fā)光二極管的制作方法，其特征在于：所述H₂蝕刻的溫度為900攝氏度~1200攝氏度。

13.根據(jù)權(quán)利要求10所述的氮化物發(fā)光二極管的制作方法，其特征在于：所述H₂蝕刻所述氮化物絕緣材料層中晶格較差的部位形成開口結(jié)構(gòu)。

印制線路板及其制作方法專利目的

《印制線路板及其制作方法》在于克服2015年10月之前技術(shù)的缺陷，提供一種能夠改善焊盤缺損問題、保證焊盤局部區(qū)域無懸鎳的印制線路板及其制作方法。

印制線路板及其制作方法技術(shù)方案

《印制線路板及其制作方法》包括以下步驟：準(zhǔn)備PCB在制板；確定局部蝕刻區(qū)域：在整板線路圖形的一面上確定局部蝕刻區(qū)域，保證局部蝕刻區(qū)域中所有的焊盤、線路和銅皮均通過金屬孔與另一面的基銅處于導(dǎo)通；制作局部蝕刻區(qū)域圖形：在所述PCB在制板上將局部蝕刻區(qū)域中的焊盤、線路和銅皮制作出來；第一次外層圖形轉(zhuǎn)移：在制作局部蝕刻區(qū)域圖形后的PCB在制板上貼第一外層干膜，將整板線路圖形暴露出來；圖鍍銅鎳金：對第一次外層圖形轉(zhuǎn)移后的PCB在制板依次電鍍銅層、鎳層和金層，局部蝕刻區(qū)域中所有的焊盤、線路和銅皮的頂面及側(cè)面上均形成銅鎳金包裹圈；外層圖形蝕刻：將整板線路圖形蝕刻出來。

在其中一個實(shí)施例中，所述制作局部蝕刻區(qū)域圖形的步驟包括：第二次外層圖形轉(zhuǎn)移：在所述PCB在制板上貼第二外層干膜，局部蝕刻區(qū)域干膜開窗，將所述局部蝕刻區(qū)域圖形暴露出來，并在所述局部蝕刻區(qū)域上鍍錫，再退膜處理；局部蝕刻：將局部蝕刻區(qū)域中的焊盤、線路和銅皮蝕刻出來。

在其中一個實(shí)施例中，所述確定局部蝕刻區(qū)域的具體步驟為：確定整板線路圖形一面上的部分區(qū)域作為判定區(qū)域，將所述判定區(qū)域和整板線路圖形中的孔位圖進(jìn)行對比，判斷所述判定區(qū)域中所有的焊盤、線路和銅皮是否均與所述基銅處于導(dǎo)通，若處于導(dǎo)通，則輸出該判定區(qū)域為局部蝕刻區(qū)域；若不處于導(dǎo)通，進(jìn)一步判定能否制作金屬孔使所述判定區(qū)域中所有的焊盤、線路和銅皮均與所述基銅導(dǎo)通，若能，對所述判定區(qū)域制作金屬孔并輸出該判定區(qū)域為局部蝕刻區(qū)域，若不能，則重新確定新的判定區(qū)域。

在其中一個實(shí)施例中，確定所述判定區(qū)域的具體步驟為：隨意框選整板線路圖形一面上的部分區(qū)域并進(jìn)行迭代運(yùn)算，執(zhí)行指令：若框選區(qū)域旁導(dǎo)體距離該區(qū)域內(nèi)圖形間距≤10密耳，則合并為新區(qū)域；若框選區(qū)域旁導(dǎo)體距離該區(qū)域內(nèi)圖形間距＞10密耳，則不合并；依次迭代，直至區(qū)域不再擴(kuò)大為止，該最終區(qū)域為所述判定區(qū)域。

在其中一個實(shí)施例中，保證局部蝕刻區(qū)域中所有的焊盤、線路和銅皮均通過金屬孔與另一面的基銅處于導(dǎo)通的方式為：采用鉆通孔方式，使局部蝕刻區(qū)域中所有的焊盤、線路和銅皮與所述基銅直接導(dǎo)通；或者，采用鉆盲孔和通孔方式，通過盲孔、內(nèi)部線路和通孔結(jié)合使局部蝕刻區(qū)域中所有的焊盤、線路和銅皮與所述基銅間接導(dǎo)通。

在其中一個實(shí)施例中，在所述圖鍍銅鎳金步驟后，所述外層圖形蝕刻步驟前，還包括步驟：第三次外層圖形轉(zhuǎn)移：在圖鍍銅鎳金后的PCB在制板上貼耐鍍金干膜，鍍硬金圖形區(qū)域干膜開窗；電鍍硬金：對鍍硬金圖形區(qū)域進(jìn)行電鍍硬金處理并退膜。

在其中一個實(shí)施例中，所述準(zhǔn)備PCB在制板的步驟包括：準(zhǔn)備制作PCB在制板的多塊芯板、內(nèi)層圖形制作、層壓多塊芯板、POFV（Plating Over Filled Via，通孔塞孔后孔上電鍍）工藝、鉆孔以及孔金屬化。一種由上述所述的印制線路板的制作方法制作得到的印制線路板。

印制線路板及其制作方法有益效果

《印制線路板及其制作方法》的有益效果在于：所述局部蝕刻區(qū)域中所有的焊盤、線路和銅皮均通過金屬孔與另一面的基銅處于導(dǎo)通，圖鍍銅鎳金時，局部蝕刻區(qū)域中所有的焊盤、線路和銅皮的頂面及側(cè)面上能夠形成銅鎳金包裹圈，在進(jìn)行外層圖形蝕刻時，銅鎳金包裹圈能夠從頂面及所有側(cè)面對局部蝕刻區(qū)域圖形中的焊盤、線路和銅皮進(jìn)行保護(hù)，能夠避免局部蝕刻區(qū)域中出現(xiàn)懸鎳問題，改善焊盤缺損問題、保證焊盤局部區(qū)域無懸鎳。所述印制線路板的制作方法，采用金屬孔進(jìn)行導(dǎo)通使局部蝕刻區(qū)域的焊盤、線路和銅皮上形成銅鎳金包裹圈，無需另外增加導(dǎo)線導(dǎo)通，蝕刻完成后銅鎳金包裹圈也無需去除，工藝簡單，操作方便，能有效提高焊盤制作能力及合格率。所述印制線路板由上述印制線路板的制作方法制作得到，因此具備所述印制線路板的制作方法的技術(shù)效果，所述印制線路板局部區(qū)域焊盤及線路無懸鎳問題，使用性能穩(wěn)定。

水處理新材料及其制作方法專利目的

《水處理新材料及其制作方法》要解決的問題是，提供一種不僅具有上述的水處理效果，且在水中久泡不會松散，可多次重復(fù)使用的新材料，便于實(shí)現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)，以及水的循環(huán)使用。

水處理新材料及其制作方法技術(shù)方案

《水處理新材料及其制作方法》的發(fā)明人經(jīng)過長期的試驗研究，對新材料的配方、成形的形狀，成形的工藝，焙燒溫度等提出了較佳方案。為了既發(fā)揮凹凸棒粘土的優(yōu)越性能，更有利于增加新材料的孔吸率，同時又要能降低凹凸棒粘土的粘性，便于制作成形，且成形材料自重輕，發(fā)明人經(jīng)過對數(shù)十種材料的試驗，優(yōu)選了一種材質(zhì)較疏松、重量輕的物質(zhì)作為骨架材料，添加到凹凸棒粘土中，凹凸棒粘土和這種骨架材料的重量比為（50-80）:（20-50），兩者混合均勻后添加適量水?dāng)嚭停⒅谱鞒尚?，?jīng)風(fēng)干后再入爐焙燒。

所述的骨架材料選用煤渣、煤灰、漂珠等，焙燒溫度以800-1100℃度為宜，焙燒時間約4小時左右。制成品的形狀可以是帶有孔的圓柱體、方形體，也可以是環(huán)形圈、小球體。制成品經(jīng)自然冷卻至室溫后，在其表面噴涂適量以芽孢桿菌為主的有益微生物制劑，經(jīng)過這樣處理，該材料放入水中后，在短時間內(nèi)，其表面即可生成生物膜，而發(fā)揮生物處理效果。

水處理新材料及其制作方法有益效果

1、《水處理新材料及其制作方法》經(jīng)應(yīng)用于廢水處理生產(chǎn)試驗證明，長期浸泡于水中不會崩散，且自重輕，出池、入池操作方便；

2、該發(fā)明不僅在水中久泡不會松散，而且它的孔吸率進(jìn)一步增大，能更好地釋放微量元素，降解氨氮，便于有益微生物固著，處理效率高、效果好，更利于環(huán)保；

3、一次投料可長期使用，實(shí)現(xiàn)了連續(xù)化生產(chǎn)和水的循環(huán)使用；

4、當(dāng)處理過的水質(zhì)達(dá)不到要求時，則需對該材料進(jìn)行活化處理，處理后的材料又可重復(fù)使用，從而節(jié)約了水處理成本；

5、該發(fā)明比其它水處理材料，如凹凸棒粘土、活性炭，麥飯石、沸石等，在處理效果相當(dāng)?shù)那闆r下成本則更低。

蒸壓灰砂磚及其制作方法專利目的

《蒸壓灰砂磚及其制作方法》提供一種高摻量磷石膏蒸壓灰砂磚及其制作方法，解決了磷石膏摻加量不高的技術(shù)問題。

蒸壓灰砂磚及其制作方法技術(shù)方案

一種蒸壓灰砂磚，所述蒸壓灰砂磚包括以下重量百分比的原料：磷石膏15-45％、粉煤灰5-15％、骨料25-45％、改性劑5-13％、電石渣10-25％，所述改性劑為二氧化硅和三氧化二鋁的混合物，其中二氧化硅與三氧化二鋁的質(zhì)量比為3-6:5-9。優(yōu)選的，所述蒸壓灰砂磚包括以下重量百分比的原料：磷石膏20-40％、粉煤灰7-13％、骨料29-38％、改性劑6-11％、電石渣13-21％。優(yōu)選的，所述蒸壓灰砂磚包括以下重量百分比的原料：磷石膏30％、粉煤灰10％、骨料35％、改性劑10％、電石渣15％。優(yōu)選的，所述蒸壓灰砂磚包括以下重量百分比的原料：磷石膏40％、粉煤灰15％、骨料25％、改性劑5％、電石渣15％。

一種蒸壓灰砂磚的制作方法，包括以下步驟：

S1、按照原料重量百分比稱取各個原料；S2、首先將電石渣、骨料、磷石膏和改性劑進(jìn)行均勻計量經(jīng)皮帶送入給料斗內(nèi)，再將給料斗內(nèi)的物料和粉煤灰同時加入攪拌機(jī)，混合攪拌均勻，攪拌時間為3-5分鐘；S3、將步驟S2攪拌均勻的物料送入消解倉，存放消解3-5小時，隨后送入混粉機(jī)，再送入全自動液壓磚機(jī)壓制，經(jīng)過0.8-1.2兆帕飽和蒸汽、110-150℃蒸養(yǎng)、恒壓3-9小時制得成品。

優(yōu)選的，步驟S2所述攪拌過程中控制水份為10％-13％。

優(yōu)選的，步驟S3所述物料送入全自動液壓磚機(jī)壓制，經(jīng)過1.0兆帕飽和蒸汽、125-135℃蒸養(yǎng)。優(yōu)選的，步驟S3所述物料送入全自動液壓磚機(jī)壓制，恒壓4-7小時制得成品。

蒸壓灰砂磚及其制作方法改善效果

《蒸壓灰砂磚及其制作方法》蒸壓灰砂磚采用高摻量的磷石膏作為原料，配合新的改性劑以及其他成分，制得的蒸壓灰砂磚不會因為磷石膏摻比量的增加影響產(chǎn)品的性能指標(biāo)，恰好相反還提高了產(chǎn)品的性能指標(biāo)，如強(qiáng)度高、耐水性佳、耐久性好，提高了磷石膏的利用率，降低了大量磷石膏堆積造成的土地占有和環(huán)境污染；

《蒸壓灰砂磚及其制作方法》蒸壓灰砂磚科學(xué)的配方配合其制作方法，制得的蒸壓灰砂磚抗壓強(qiáng)度為15-18兆帕，抗折強(qiáng)度為2-3兆帕，軟化系數(shù)大于1，當(dāng)產(chǎn)品遇水其致密度增加，進(jìn)一步提高強(qiáng)度，碳化系數(shù)大于1，吸水率小于18％，凍融后質(zhì)量損失小于3％，凍融后抗壓強(qiáng)度增加，制得的產(chǎn)品，凍融后抗壓強(qiáng)度增加、質(zhì)量好，是其他蒸壓灰砂磚無法達(dá)到的；另外，在《蒸壓灰砂磚及其制作方法》蒸壓灰砂磚的制作過程中，蒸壓條件為1.0兆帕飽和蒸汽下，溫度只需130℃，能夠節(jié)約蒸汽成本，進(jìn)而節(jié)約生產(chǎn)成本、降低能耗。