Перемещение - расплавленная зона
Cтраница 2
ЗОННАЯ ПЛАВКА ( zone melting; fusionj zonale, precede de fonte par zones; Zonen - schmelzverfahren) - способ обработки твердого вещества ( ПП, металла и др.), при котором вдоль образца перемещается узкая j расплавленная зона, создаваемая печью co-i противления, индукц. Веществу придают форму длинных бру - сков. Перемещение расплавленной зоны осу - ществляется при движении источника нагрева или самого бруска либо за счет температурного s градиента в нем, либо под действием электрич. Скорость перемещения зоны варьируется от десятых долей до неск. Наиболее -, широко применяются нагрев печью сопро -; тивления и индукционный, и перемещение j расплавл. [16]
Подлежащий очистке материал применяют в виде твердого бруса или прутка, обычно находящегося в жароупорном сосуде. Процесс основан на медленном перемещении нескольких последовательных расплавленных зон по всей длине бруска. По мере перемещения расплавленной зоны целевой продукт кристаллизуется в более чистом, чем первоначально, состоянии; примеси остаются в жидкой фазе. В каждой последующей зоне материал выкристаллизовывается из прогрессивно обогащающегося раствора и, следовательно, чистота кристаллов прогрессивно увеличивается. Примеси накапливаются в конце бруса материала и легко могут быть удалены. Скорость перемещения расплавленных зон обычно менее 150 мм / час. [17]
Иногда его производства служит зола некоторых: углей. Сначала получают концентрат, содержащий 2 - 10 % Ge, затем его хлорируют до газофазного GeCl4, i GeO2 и восстанавливают до металла водо -: или аммиаком. Для окончательной очистки проводят зонную плавку, основанную на большей растворимости примесей в жидкой фазе по сравнению с твердой. При перемещении расплавленной зоны по слитку примеси собираются на концах слитка, который идет в переплавку. [18]
За последние годы разработаны два новых процесса кристаллизации, позволяющих получить продукты весьма высокой чистоты без необходимости в механических устройствах для разделения твердой и жидкой фаз. Один из них - периодический усовершенствованный процесс так называемого зонного плавления [58], позволяет осуществить многократную кристаллизацию с большим числом ступеней при минимальных затратах. При этом процессе узкая зона плавления проходит по длине прутка неочищенного металла, или столба твердого химического продукта, или углеводорода в трубе. По мере перемещения расплавленной зоны по длине трубы загрязненная твердая фаза плавится на передней границе зоны, а более чистый материал кристаллизуется на задней границе. Примеси концентрируются в жидкой фазе и перемещаются вместе с ней при прохождении расплавленной зоны от одного конца трубы до другого. При помощи этого сравнительно легко осуществимого процесса удается получить продукты исключительно высокой чистоты, хотя эффективность каждой ступени кристаллизации, по-видимому, крайне мала, поскольку для достижения высокой чистоты требуется многократное Плавление и кристаллизация. [19]
Подлежащий очистке материал применяют в виде твердого бруса или прутка, обычно находящегося в жароупорном сосуде. Процесс основан на медленном перемещении нескольких последовательных расплавленных зон по всей длине бруска. По мере перемещения расплавленной зоны целевой продукт кристаллизуется в более чистом, чем первоначально, состоянии; примеси остаются в жидкой фазе. В каждой последующей зоне материал выкристаллизовывается из прогрессивно обогащающегося раствора и, следовательно, чистота кристаллов прогрессивно увеличивается. Примеси накапливаются в конце бруса материала и легко могут быть удалены. Скорость перемещения расплавленных зон обычно менее 150 мм / час. [20]
 |
Схема проведения зонной плавки. [21] |
Для глубокой очистки металлов широко используется зонная плавка. Метод основан на том, что растворимость многих веществ ( примесей) в жидком металле лучше, чем в твердом. Схема проведения зонной плавки показана на рис. 10.3. Образец металла помещают в печь специальной конструкции, в которой нагревают до плавления лишь небольшой участок ( зону) металла. При перемещении этой печи вдоль образца перемещается и его расплавленная зона, при этом тот участок металла, который более не нагревается, начинает кристаллизоваться. При кристаллизации примеси переходят в соседнюю расплавленную зону. В результате по мере перемещения расплавленной зоны вдоль образца металла примеси также перемещаются по образцу и накапливаются в его конце. [22]
Страницы: 1 2