區域熔煉

指根據液體混合物在冷凝結晶過程中組分重新分布(稱為偏析)的原理,通過多次熔融和凝固,製備高純度的(可達99.999%)金屬、半導體材料和有機化合物的一種提純方法,屬於熱質傳遞過程。此法是由W.G.范在1952年提出的,最初套用於高純度鍺的生產。

正文

 
區域熔煉的典型方法是將被提純的材料製成長度為0.5~3m(或更長些)的細棒,通過高頻感應加熱,使一小段固體熔融成液態,熔融區液相溫度僅比固體材料的熔點高几度,稍加冷卻就會析出固相。熔融區沿軸向緩慢移動(每小時幾至十幾厘米)。雜質的存在一般會降低純物質的熔點,所以熔融區內含有雜質的部分較難凝固,而純度較高的部分較易凝固,因而析出固相的純度高於液相。隨著熔融區向前移動,雜質也隨著移動,最後富集於棒的一端,予以切除。一次區域熔煉往往不能滿足所要求的純度,通常須經多次重複操作,或在一次操作中沿細棒的長度依次形成幾個熔融區。
區域熔煉設備簡單,產品純度高,操作可以自動化,但生產效率低。目前,已經用於製備鋁、鎵、銻、銅、鐵、銀等高純金屬材料

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