一种铝材料合金、其制备方法和用途

摘要

本发明提供了一种铝材料合金、其制备方法和用途，所述铝材料合金中包括硅、钛和镁，所述硅的质量分数为0.9～1.1％，所述钛的质量分数为0.2～0.3％，所述镁的质量分数为0.2～0.4％。通过硅、钛和镁三种元素的配合，有效提高材料的耐磨性能等参数，采用本发明提供的铝材料合金制备得到的产品，在进行化学清洗、喷砂和干燥等翻新操作时，能够有效地提高产品的耐用性，本发明具有组成简单、成本低和耐用性高等特点。

权利要求

1.一种铝材料合金，其特征在于，所述铝材料合金中包括硅、钛和镁，所述硅的质量分数为0.9～1.1％，所述钛的质量分数为0.26～0.3％，所述镁的质量分数为0.2～0.38％；

所述铝材料合金中还包括如下组分：

铜：0.15～0.4％，锰：0.14～0.16％，锌：0.24～0.26％，铬：0.28～0.35％，铁：0.1～

0.7％，余量为铝；

所述铝材料合金的制备方法包括以下步骤：

(Ⅰ)按照质量比称取硅、钛、镁、铜、锰、锌、铬、铁和铝，将铝锭熔融后，再加入硅、钛、镁、铜、锰、锌、铬和铁，熔融混合后依次进行除杂、细化处理和铸造，得到铝合金棒；

(Ⅱ)将步骤(Ⅰ)中的铝合金棒进行热挤压后，加热并进行一次保温，一次保温后进行淬火处理，并进行二次保温，制备得到所述的铝材料合金；

所述细化处理的方法包括加入晶粒细化剂进行细化处理，所述的晶粒细化剂包括铝钛硼晶粒细化剂或钛硼晶粒细化剂；所述晶粒细化剂的加入量为铝合金液质量的0.4～

0.5％；

所述热挤压的温度为350～450℃，所述一次保温的温度为540～560℃、时间为20～

30min，所述二次保温的温度为160～200℃，时间为7～8h。

2.一种权利要求1所述的铝材料合金的制备方法，其特征在于，所述的制备方法包括：(Ⅰ)按照质量比称取硅、钛、镁、铜、锰、锌、铬、铁和铝，将铝锭熔融后，再加入硅、钛、镁、铜、锰、锌、铬和铁，熔融混合后依次进行除杂、细化处理和铸造，得到铝合金棒；

(Ⅱ)将步骤(Ⅰ)中的铝合金棒进行热挤压后，加热并进行一次保温，一次保温后进行淬火处理，并进行二次保温，制备得到所述的铝材料合金；

所述细化处理的方法包括加入晶粒细化剂进行细化处理，所述的晶粒细化剂包括铝钛硼晶粒细化剂或钛硼晶粒细化剂；所述晶粒细化剂的加入量为铝合金液质量的0.4～

0.5％；

所述热挤压的温度为350～450℃，所述一次保温的温度为540～560℃、时间为20～

30min，所述二次保温的温度为160～200℃，时间为7～8h。

3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述除杂的方法具体包括：向熔融混合后的铝合金液中加入精炼剂，并通入惰性气体进行精炼除杂，扒渣静置后，得到除杂后的铝合金液。

4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述精炼剂包括NaCl、Na2SiF6、Na2SO4和CaF2。

5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述精炼剂中，NaCl和Na2SO4的总质量分数为65～80％。

6.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述精炼剂中，Na2SiF6的质量分数为

10～25％。

7.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述精炼剂中，CaF2的质量分数为10～

15％。

8.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述精炼剂的加入量为铝合金液质量的0.3～0.5％。

9.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述惰性气体包括氩气。

10.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述精炼除杂的时间为30～40min。

11.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述静置的时间为10～20min。

12.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述热挤压的速度为0.2～0.4m/min。

13.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述的制备方法具体包括以下步骤：(Ⅰ)按照质量比称取硅、钛、镁、铜、锰、锌、铬、铁和铝，将铝锭熔融后，再加入硅、钛、镁、铜、锰、锌、铬和铁，向熔融混合后的铝合金液中加入精炼剂，精炼剂的加入量为铝合金液质量的0.3～0.5％，并通入氩气进行精炼除杂30～40min，扒渣，静置10～20min后得到除杂后的铝合金液；向铝合金液中加入晶粒细化剂进行细化处理，晶粒细化剂的加入量为铝合金液质量的0.4～0.5％，细化处理后铸造得到铝合金棒；

(Ⅱ)将步骤(Ⅰ)中的铝合金棒在350～450℃下进行热挤压，热挤压的速度为0.2～

0.4m/min，加热至540～560℃进行一次保温20～30min，一次保温后进行淬火处理，并在160～200℃下进行二次保温7～8h，制备得到所述的铝材料合金。

14.一种权利要求1所述的铝材料合金的用途，其特征在于，所述铝材料合金用于化学气相沉积中的气体分配盘。

说明书

一种铝材料合金、其制备方法和用途

技术领域

[0001] 本发明属于合金技术领域，尤其涉及一种铝材料合金、其制备方法和用途。

背景技术

[0002] 学气相沉积是集成电路生产过程中的核心工艺之一，在成膜均匀性、致密性以及覆盖率等方面具有显著优点，在大规模集成电路的生产过程中，介电质膜层、导电材料和半导电材料等包括大范围的绝缘材料膜层几乎都用化学气相沉积来完成，随着技术的革新，为了达到原子层级的薄膜厚度控制，化学气相沉积方式在反应速率可控性和膜厚均匀性上具有很大的竞争力。

[0003] 化学气相沉积工艺的基本原理：两种或两种以上的气态原材料导入到气体混合盘中混合均匀，然后通过气体分配盘匀速并均匀地导入反应室内，在加热或电场及压力作用下，他们相互之间发生化学反应，形成一种新的薄膜材料，沉积到晶片表面上。

[0004] 其中，气体分配盘是一种耗材，目前，气体分配盘的基体材料基本是高品质的6061合金铝，使用一定的时间后其表面会有一层附着物，不适合继续使用，需经过化学清洗、喷砂和干燥等处理工艺，去除附着物后才能重新使用。一般经过4～5次的处理后，其平面度、圆度和孔径等关键参数就达不到使用的要求，只能作报废处理。

[0005] CN102672151A公开一种铝合金大规格细晶铸锭的制备方法，包括如下步骤：准备原料，将原料置人熔炼炉内熔化并升温至750℃以上后开始精炼，在精炼20～40min后取样分析，继续升温至755～770℃得到铝合金熔液，根据取样分析结果补料，同时向熔炼炉加入晶粒细化剂，晶粒细化剂的加入量为：1吨铝合金熔液中加1～1.5kg晶粒细化剂；铝合金熔液加入晶粒细化剂后充分搅拌，再静置15～20min，然后开始铸造，铝合金熔液从熔炼炉内流出至流槽，然后经在线除气装置除气、经陶瓷过滤板过滤后注入到结晶器中，铸造速度为48～55mm/min，冷却水压为0.06～0.10MPa；其中，向流槽中的铝合金熔液以2.5～3.0m/min的速度加入晶粒细化剂。该发明方法制备的铝合金大规格铸锭晶粒细小，组织致密，满足高要求工业型材的用料要求。

[0006] CN110468309A公开了一种铝合金材料，包括以下原料：铝锭、镁锭、铝硅合金、铜块、锌块、铁块、锰块、镁镧合金、镝粉、铝钕合金、镁钬合金、钼粉、铬粉、钒粉、铒粉、碳化硅、精炼剂，所述铝合金材料是经过生产合金液后变质处理，然后浇注成型进行预冷处理，接着进行淬火处理和回火处理等步骤制成的。该发明通过对铝合金的组分、熔炼和热处理工艺参数进行了优化，提高了产品的抗拉强度和延伸率指标，使得铝合金材料抗拉强度达到了128.9MPa以上，延伸率达到了40.9％以上，可大大满足了市场及现有产品材质性能要求，具有广泛推广应用的意义。

[0007] 现有铝材料合金均存在组分复杂，制备困难和成本高等问题，因此，如何在保证铝材料合金具有组成简单和制备简单的情况下，还能够降低成本，提高铝材料合金制品的使用寿命，成为目前迫切需要解决的问题。

发明内容

[0008] 针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种铝材料合金、其制备方法和用途，通过调节铝材料合金中硅的质量分数为0.9～1.1％，钛的质量分数为0.2～0.3％，镁的质量分数为0.2～0.24％，该材料具有组成简单、成本低、制备工艺简单和耐用性高等特点。

[0009] 为达此目的，本发明采用以下技术方案：

[0010] 第一方面，本发明提供了一种铝材料合金，所述铝材料合金中包括硅、钛和镁，所述硅的质量分数为0.9～1.1％，所述钛的质量分数为0.2～0.3％，所述镁的质量分数为0.2～0.4％。例如，硅的质量分数为0.90％、0.92％、0.94％、0.96％、0.98％、1.00％、1.02％、1.04％、1.06％、1.08％或1.10％；钛的质量分数为0.20％、0.21％、0.22％、0.23％、
0.24％、0.25％、0.26％、0.27％、0.28％、0.29％或0.30％；镁的质量分数为0.20％、
0.22％、0.24％、0.26％、0.28％、0.30％、0.32％、0.34％、0.36％、0.38％或0.40％。

[0011] 本发明通过调节铝材料合金中硅的质量分数为0.9～1.1％，钛的质量分数为0.2～0.3％以及镁的质量分数为0.2～0.4％，通过硅、钛和镁三种元素的配合，有效提高材料的耐磨性能等参数，采用本发明提供的铝材料合金制备得到的产品，在进行化学清洗、喷砂和干燥等翻新操作，能够有效地提高产品的耐用性，本发明具有组成简单、成本低和耐用性高等特点。

[0012] 作为本发明的一个优选技术方案，按质量百分比计，所述铝材料合金中还包括如下组分：

[0013] 铜：0.15～0.4％，锰：0.14～0.16％，锌：0.24～0.26％，铬：0.04～0.35％，铁：0～0.7％，余量为铝。例如，铜的质量分数为0.15％、0.18％、0.21％、0.24％、0.27％、0.30％、
0.33％、0.36％、0.39％或0.40％；锰的质量分数为0.140％、0.142％、0.144％、0.146％、
0.148％、0.150％、0.152％、0.154％、0.156％、0.158％或0.160％；锌的质量分数为
0.240％、0.242％、0.244％、0.246％、0.248％、0.250％、0.252％、0.254％、0.256％、
0.258％或0.260％；铬的质量分数为0.04％、0.07％、0.10％、0.13％、0.16％、0.19％、
0.22％、0.25％、0.28％、0.31％、0.34％或0.35％；铁的质量分数为0、0.1％、0.2％、0.3％、
0.4％、0.5％、0.6％或0.7％。

[0014] 第二方面，本发明提供了一种第一方面所述的铝材料合金的制备方法，所述的制备方法包括：

[0015] 将铝、硅、钛和镁按照质量分数称取，熔融混合，冷却后制备得到所述的铝材料合金。

[0016] 作为本发明的一个优选技术方案，所述的制备方法包括：

[0017] (Ⅰ)按照质量比称取硅、钛、镁、铜、锰、锌、铬、铁和铝，将铝锭熔融后，再加入硅、钛、镁、铜、锰、锌、铬和铁，熔融混合后依次进行除杂、细化处理和铸造，得到铝合金棒；

[0018] (Ⅱ)将步骤(Ⅰ)中的铝合金棒进行热挤压后，加热并进行一次保温，一次保温后进行淬火处理，并进行二次保温，制备得到所述的铝材料合金。

[0019] 作为本发明的一个优选技术方案，所述除杂的方法具体包括：向熔融混合后的铝合金液中加入精炼剂，并通入惰性气体进行精炼除杂，扒渣静置后，得到除杂后的铝合金液。

[0020] 优选地，所述精炼剂包括NaCl、Na2SiF6、Na2SO4和CaF2。

[0021] 本发明的精炼剂中包括NaCl、Na2SiF6、Na2SO4和CaF2，通过精炼剂能够对Al2O3等金属杂质和非金属杂质进行吸附，并形成球状颗粒物，便于去除，并减少固熔渣夹裹铝造成的损耗。

[0022] 优选地，所述精炼剂中，NaCl和Na2SO4的总质量分数为65～80％，例如为65％、67％、69％、71％、73％、75％、77％、79％或80％。

[0023] 优选地，所述精炼剂中，Na2SiF6的质量分数为10～25％，例如为10％、12％、14％、16％、18％、20％、22％、24％或25％。

[0024] 优选地，所述精炼剂中，CaF2的质量分数为10～15％，例如为10％、11％、12％、13％、14％或15％。

[0025] 优选地，所述精炼剂的加入量为铝合金液质量的0.3～0.5％，例如为0.30％、0.32％、0.34％、0.36％、0.38％、0.40％、0.42％、0.44％、0.46％、0.48％或0.50％。

[0026] 作为本发明的一个优选技术方案，所述惰性气体包括氩气。

[0027] 本发明通过采用包括NaCl、Na2SiF6、Na2SO4和CaF2的精炼剂，与通入氩气进行精炼除杂配合，通过两种方式的配合，促进了精炼过程中杂质的吸附，并提高形成颗粒物的速度，提高了精炼除杂的效率。

[0028] 优选地，所述精炼除杂的时间为30～40min，例如为30min、31min、32min、33min、34min、35min、36min、37min、38min、39min或40min。

[0029] 优选地，所述静置的时间为10～20min，例如为10min、11min、12min、13min、14min、15min、16min、17min、18min、19min或20min。

[0030] 作为本发明的一个优选技术方案，所述细化处理的方法包括加入晶粒细化剂进行细化处理。

[0031] 优选地，所述的晶粒细化剂包括铝钛硼晶粒细化剂或钛硼晶粒细化剂。

[0032] 优选地，所述晶粒细化剂的加入量为铝合金液质量的0.4～0.5％，例如为0.40％、0.41％、0.42％、0.43％、0.44％、0.45％、0.46％、0.47％、0.48％、0.49％或0.50％。

[0033] 作为本发明的一个优选技术方案，所述热挤压的温度为350～450℃，例如为350℃、360℃、370℃、380℃、390℃、400℃、410℃、420℃、430℃、440℃或450℃。

[0034] 优选地，所述热挤压的速度为0.2～0.4m/min，例如为0.20m/min、0.22m/min、0.24m/min、0.26m/min、0.28m/min、0.30m/min、0.32m/min、0.34m/min、0.36m/min、0.38m/min或0.40m/min。

[0035] 优选地，所述一次保温的温度为540～560℃，例如为540℃、542℃、544℃、546℃、548℃、550℃、552℃、554℃、556℃、558℃或560℃。

[0036] 优选地，所述一次保温的时间为20～30min，例如为20min、21min、22min、23min、24min、25min、26min、27min、28min、29min或30min。

[0037] 优选地，所述二次保温的温度为160～200℃，例如为160℃、165℃、170℃、175℃、180℃、185℃、190℃、195℃或200℃。

[0038] 优选地，所述二次保温的时间为7～8h，例如为7.0h、7.1h、7.2h、7.3h、7.4h、7.5h、7.6h、7.7h、7.8h、7.9h或8.0h。

[0039] 作为本发明的一个优选技术方案，所述的制备方法具体包括以下步骤：

[0040] (Ⅰ)按照质量比称取硅、钛、镁、铜、锰、锌、铬、铁和铝，将铝锭熔融后，再加入硅、钛、镁、铜、锰、锌、铬和铁，向熔融混合后的铝合金液中加入精炼剂，精炼剂的加入量为铝合金液质量的0.3～0.5％，并通入氩气进行精炼除杂30～40min，扒渣，静置10～20mim后得到除杂后的铝合金液；向铝合金液中加入晶粒细化剂进行细化处理，晶粒细化剂的加入量为铝合金液质量的0.4～0.5％，细化处理后铸造得到铝合金棒；

[0041] (Ⅱ)将步骤(Ⅰ)中的铝合金棒在350～450℃下进行热挤压，热挤压的速度为0.2～0.4m/min，加热至540～560℃进行一次保温20～30min，一次保温后进行淬火处理，并在160～200℃下进行二次保温7～8h，制备得到所述的铝材料合金。

[0042] 第三方面，本发明提供了一种如第一方面所述的铝材料合金的用途，所述铝材料合金用于化学气相沉积中的气体分配盘。

[0043] 本发明所述的数值范围不仅包括上述例举的点值，还包括没有例举出的上述数值范围之间的任意的点值，限于篇幅及出于简明的考虑，本发明不再穷尽列举所述范围包括的具体点值。

[0044] 与现有技术相比，本发明的有益效果为：

[0045] 本发明通过调节铝材料合金中硅的质量分数为0.9～1.1％，钛的质量分数为0.2～0.3％以及镁的质量分数为0.2～0.4％，通过硅、钛和镁三种元素的配合，有效提高材料的耐磨性能等参数，采用本发明提供的铝材料合金制备得到的产品，在进行化学清洗、喷砂和干燥等翻新操作，能够有效地提高产品的耐用性，本发明具有组成简单、成本低和耐用性高等特点。

具体实施方式

[0046] 为更好地说明本发明，便于理解本发明的技术方案，下面对本发明进一步详细说明。但下述的实施例仅是本发明的简易例子，并不代表或限制本发明的权利保护范围，本发明保护范围以权利要求书为准。

[0047] 下面通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。

[0048] 实施例1

[0049] 本实施例提供了一种铝材料合金，按质量百分比计，所述铝材料合金中包括如下组分：硅：1.0％，钛：0.25％，镁：0.3％，铜：0.25％，锰：0.15％，锌：0.25％，铬：0.17％，铁：0.35％，余量为铝。

[0050] 本实施例还提供了一种上述铝材料合金的制备方法，所述的制备方法具体包括以下步骤：

[0051] (Ⅰ)按照质量比称取硅、钛、镁、铜、锰、锌、铬、铁和铝，将铝锭熔融后，再加入硅、钛、镁、铜、锰、锌、铬和铁，向熔融混合后的铝合金液中加入精炼剂，精炼剂的加入量为铝合金液质量的0.4％，并通入氩气进行精炼除杂35min，扒渣，静置15mim后得到除杂后的铝合金液；向铝合金液中加入晶粒细化剂进行细化处理，晶粒细化剂的加入量为铝合金液质量的0.45％，细化处理后铸造得到铝合金棒；

[0052] (Ⅱ)将步骤(Ⅰ)中的铝合金棒在400℃下进行热挤压，热挤压的速度为0.3m/min，加热至550℃进行一次保温25min，一次保温后进行淬火处理，并在180℃下进行二次保温7.5h，制备得到所述的铝材料合金。

[0053] 其中，精炼剂中，NaCl和Na2SO4的总质量分数为72％，Na2SiF6的质量分数为17％，CaF2的质量分数为11％。晶粒细化剂为铝钛硼晶粒细化剂。

[0054] 实施例2

[0055] 本实施例提供了一种铝材料合金，按质量百分比计，所述铝材料合金中包括如下组分：硅：0.9％，钛：0.2％，镁：0.2％，铜：0.4％，锰：0.16％，锌：0.24％，铬：0.04％，铁：0.1％，余量为铝。

[0056] 本实施例还提供了一种上述铝材料合金的制备方法，所述的制备方法具体包括以下步骤：

[0057] (Ⅰ)按照质量比称取硅、钛、镁、铜、锰、锌、铬、铁和铝，将铝锭熔融后，再加入硅、钛、镁、铜、锰、锌、铬和铁，向熔融混合后的铝合金液中加入精炼剂，精炼剂的加入量为铝合金液质量的0.3％，并通入氩气进行精炼除杂40min，扒渣，静置10mim后得到除杂后的铝合金液；向铝合金液中加入晶粒细化剂进行细化处理，晶粒细化剂的加入量为铝合金液质量的0.5％，细化处理后铸造得到铝合金棒；

[0058] (Ⅱ)将步骤(Ⅰ)中的铝合金棒在350℃下进行热挤压，热挤压的速度为0.2m/min，加热至560℃进行一次保温30min，一次保温后进行淬火处理，并在200℃下进行二次保温7h，制备得到所述的铝材料合金。

[0059] 其中，精炼剂中，NaCl和Na2SO4的总质量分数为65％，Na2SiF6的质量分数为25％，CaF2的质量分数为10％。晶粒细化剂为钛硼晶粒细化剂。

[0060] 实施例3

[0061] 本实施例提供了一种铝材料合金，按质量百分比计，所述铝材料合金中包括如下组分：硅：1.1％，钛：0.3％，镁：0.4％，铜：0.15％，锰：0.14％，锌：0.26％，铬：0.35％，铁：0.7％，余量为铝。

[0062] 本实施例还提供了一种上述铝材料合金的制备方法，所述的制备方法具体包括以下步骤：

[0063] (Ⅰ)按照质量比称取硅、钛、镁、铜、锰、锌、铬、铁和铝，将铝锭熔融后，再加入硅、钛、镁、铜、锰、锌、铬和铁，向熔融混合后的铝合金液中加入精炼剂，精炼剂的加入量为铝合金液质量的0.3％，并通入氩气进行精炼除杂30min，扒渣，静置20mim后得到除杂后的铝合金液；向铝合金液中加入晶粒细化剂进行细化处理，晶粒细化剂的加入量为铝合金液质量的0.4％，细化处理后铸造得到铝合金棒；

[0064] (Ⅱ)将步骤(Ⅰ)中的铝合金棒在450℃下进行热挤压，热挤压的速度为0.4m/min，加热至540℃进行一次保温20min，一次保温后进行淬火处理，并在160℃下进行二次保温8h，制备得到所述的铝材料合金。

[0065] 其中，精炼剂中，NaCl和Na2SO4的总质量分数为80％，Na2SiF6的质量分数为10％，CaF2的质量分数为10％。晶粒细化剂为钛硼晶粒细化剂。

[0066] 对比例1

[0067] 本对比例提供了一种铝材料合金，与实施例1相比，其区别在于，硅的质量分数为0.6％，其余除铝的组分质量分数与实施例1完全相同，余量为铝。

[0068] 对比例2

[0069] 本对比例提供了一种铝材料合金，与实施例1相比，其区别在于，硅的质量分数为1.3％，其余除铝的组分质量分数与实施例1完全相同，余量为铝。

[0070] 对比例3

[0071] 本对比例提供了一种铝材料合金，与实施例1相比，其区别在于，钛的质量分数为0.1％，其余除铝的组分质量分数与实施例1完全相同，余量为铝。

[0072] 对比例4

[0073] 本对比例提供了一种铝材料合金，与实施例1相比，其区别在于，钛的质量分数为0.4％，其余除铝的组分质量分数与实施例1完全相同，余量为铝。

[0074] 对比例5

[0075] 本对比例提供了一种铝材料合金，与实施例1相比，其区别在于，镁的质量分数为0.1％，其余除铝的组分质量分数与实施例1完全相同，余量为铝。

[0076] 对比例6

[0077] 本对比例提供了一种铝材料合金，与实施例1相比，其区别在于，镁的质量分数为0.5％，其余除铝的组分质量分数与实施例1完全相同，余量为铝。

[0078] 采用上述实施例和对比例中的铝材料合金制备用于化学气相沉积中的气体分配盘，并利用制备得到的气体分配盘进行化学气相沉积多晶硅操作，测试上述制备得到气体分配盘的使用寿命，即工作45天后进行一次翻新处理，直至不能使用的翻新处理次数结果如表1所示。

[0079] 表1

[0080]

[0081]

[0082] 由上表可知：

[0083] 实施例1与对比例1‑6相比，本发明通过调节铝材料合金中硅的质量分数为0.9～1.1％，钛的质量分数为0.2～0.3％以及镁的质量分数为0.2～0.4％，通过硅、钛和镁三种元素的配合，有效提高材料的耐磨性能等参数，采用本发明提供的铝材料合金制备得到的产品，在进行化学清洗、喷砂和干燥等翻新操作，能够有效地提高产品的耐用性，本发明具有组成简单、成本低和耐用性高等特点。

[0084] 申请人声明，以上所述仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，所属技术领域的技术人员应该明了，任何属于本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，均落在本发明的保护范围和公开范围之内。