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《區(qū)域熔煉制備高純金屬的綜述.pdf》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫。
1、第l9卷第2期礦冶Vo1．I9，No．22010年6月MINING&METALLURGYJune2010文章編號：1005—7854(2010)02—0057—06區(qū)域熔煉制備高純金屬的綜述李文良，羅遠輝(北京有色金屬研究總院，北京100088)摘要：在電子和半導(dǎo)體工業(yè)中需要純度很高的金屬，普遍用于這些金屬和半導(dǎo)體提純的有效方法就是區(qū)域熔煉。目前1／3的元素和數(shù)百種無機、有機化合物都能通過區(qū)域熔煉提純到很高的純度。本文對區(qū)域熔煉的原理、實際操作的影響因素、設(shè)備選擇及應(yīng)用方面進行了綜述。關(guān)鍵詞：區(qū)域熔
2、煉；高純；提純；高純金屬；半導(dǎo)體材料中圖分類號：TFI14．3l文獻標識碼：ATHEREVIEW0FHIGHPURITYMETALPR0DUCEDBYZONEREFININGLIWen—liang，LUOYuan—hui(GeneralResearchInstituteforNonferrousMetals，Beng100088，China)ABSTRACT：Thehigh—puritymetalsarerequiredinelectronicandsemiconductorindustry．Ane
3、ffectivemethodusuallyusedtopurifythesemetalsandsemiconductoriszonemelting．Atpresent，1／3elementsandhundredsofinorganicandorganiccompoundscanbepurifiedtoahighpuritybyzonemelting．Thisarticlesummarizesaboutprinciple，applicationandinfluencefactorsofzonemelt
4、ing．KEYWORDS：zonemelting；highpurity；purification；high—puritymetal；semiconductor當今科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展，電子工業(yè)、半導(dǎo)體行化在晶體管所用的元素鍺，經(jīng)過5O多年的發(fā)展，業(yè)等尖端技術(shù)對材料的要求越來越高，尤其對所使區(qū)域熔煉已經(jīng)發(fā)展成為制備高純材料的重要方法。用的基本材料的純度要求特別高。就材料本身而目前1／3的元素和數(shù)百種無機、有機化合物都能通言，一直認為材料的某種獨特性質(zhì)是取決于雜質(zhì)的過區(qū)域熔煉提純到很高的純度。事實上，任何
5、晶狀含量，純度越高的金屬往往改變材料的性質(zhì)。物質(zhì)只要能穩(wěn)定的熔化，并且在液體與凝固的固體因此為了發(fā)現(xiàn)有色金屬及其化合物的光、電、磁等潛之間能顯示出不同的雜質(zhì)濃度都可以應(yīng)用區(qū)域熔煉在性質(zhì)，也需要更高純度的金屬。高純材料的制備方法進行提純。分為物理精煉和化學(xué)精煉。物理精煉主要有區(qū)域熔煉法、結(jié)晶法等；化學(xué)精煉主要有電解法、真1區(qū)域熔煉的原理空蒸餾、離子交換法等?；瘜W(xué)精煉提純法由于容器區(qū)域熔煉是利用雜質(zhì)在金屬的凝固態(tài)和熔融態(tài)與材料中雜質(zhì)的污染，使得到的金屬純度受到一定中溶解度的差別，使雜質(zhì)析出或改變其分布的
6、一種的限制，只有用化學(xué)方法將金屬提純到一定純度之方法。當固液共存時，雜質(zhì)在固相中的濃度C和液后，再用物理方法如區(qū)熔提純，才能將金屬純度提到相中的濃度C．是不相同的，兩者之比稱為分布系一個新的高度。本文主要介紹區(qū)域熔煉技術(shù)在金屬數(shù)，即K=C。／C．．。區(qū)域熔煉的示意圖如圖1所提純和化合物制備中的相關(guān)應(yīng)用。示，假設(shè)錠料的初始濃度為C，在錠料中保持一區(qū)域熔煉的第一個重要應(yīng)用是w．G．Pfann純個(或數(shù)個)熔區(qū)，并使熔區(qū)從一端緩慢移動到另一收稿日期：2009—09—15端。在熔區(qū)從左端向右端移動過程中，左
7、端慢慢凝作者簡介：李文良，碩士研究生。固，而凝固出來的固相雜質(zhì)濃度為C，最左端熔區(qū)．一卜艇蟋縫·58·礦冶中C。=．C。，如果K<1，則固態(tài)雜質(zhì)濃度為C=KC。<，可見，開始凝固部分的純度有所提高。而由于；從熔區(qū)右端熔化面熔入的雜質(zhì)大于左端凝固面進入固相的雜質(zhì)而右端又慢慢熔化，則熔區(qū)中的雜質(zhì)濃，度就會隨著熔區(qū)移動不斷增加，相應(yīng)析出得固相雜0￡質(zhì)濃度也增加。當熔區(qū)雜質(zhì)濃度增加到C：C。／K時，進入熔區(qū)和離開熔區(qū)雜質(zhì)是相等的，這樣區(qū)熔就囂進人一個濃度均勻區(qū)，直到最后一個熔區(qū)中雜質(zhì)急毒”劇增加，一次通過后
8、錠料的雜質(zhì)濃度分布如圖201所示加熱器J】23456789以熔區(qū)長度為單位表示的距離圖3單熔區(qū)區(qū)熔一次后不同分布系數(shù)I+?一；?_?！一．IK的雜質(zhì)分布曲線圖1區(qū)域熔煉示意圖Fig．3Curvesofsingle—passzonemeltingshowingFig．1Schematicplanofzonerefiningsolu￡econcentrationforvariousvaluesofthedistributioncoefficientK的效率將會越來越低，
