Зонная плавка

Файл : ref-21741.doc (размер : 235,520 байт)

PAGE PAGE 2

Министерство образования и науки Украины

К У Р С О В А Я Р А Б О Т А

по дисциплине

«Физико-химическое рафинирование»

на тему «Методы рафинирования зонной плавкой»

Днепропетровск

2005

ОГЛАВЛЕНИЕ

 

Введение…………………………………………………………………

3

1.

ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ И ПРАКТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ МЕТОДА ЗОНННОЙ ПЛАВКИ………………………………………………… …..

4

1.1. Процесс зонной плавки и его математическая модель…………….

4

1.2. Методы и технические средства зонной плавки …………………...

9

1.2.1. Тигельный способ зонной плавки……………………………..

9

1.2.2. Бестигельный способ зонной плавки. Метод плавающей

зоны……………………………………………………………..

15

1.2.3. Непрерывная зонная очистка………………………………….

17

1.2.4. Зонная плавка с градиентом температур……………………..

20

2.

ПРОМЫШЛЕННОЕ РАФИНИРОВАНИЕ ТУГОПЛАВКИХ МЕТАЛЛОВ ЗОНННОЙ ПЛАВКОЙ…………………………………….

21

3.

Расчёт распределения примеси В СЛИТКЕ ПРИ ОЧИСТКЕ ЗОННОЙ ПЛАВКОЙ………………………………………………………

23

3.1. Расчёт распределения примеси в слитке после зонной

очистки  при исходной концентрации примеси 0,01мас.%................

23

3.2. Расчёт распределения примеси в слитке после зонной

очистки  при исходной концентрации примеси 0,1 мас.% ................

25

3.3. Расчёт распределения примеси в слитке после зонной

очистки  при исходной концентрации примеси 1,1мас.%.................

27

3.4. Расчёт распределения примеси в слитке после зонной

очистки  при исходной концентрации примеси 2,1 мас.%................

29

3.4. Расчёт распределения примеси в слитке после зонной

очистки  при исходной концентрации примеси 3,1мас.%.................

31

3.6. Определение эффективности рафинирования зонной плавкой……

ВЫВОДЫ……………………………………………………………………

33

ЛИТЕРАТУРА………………………………………………………………

35

ВВЕДЕНИЕ

С развитием высокотехнологических отраслей промышленности, среди которых электронная, авиационная, космическая, химическая и другие, возникла потребность в чистых и сверхчистых материалах, способных работать в условиях экстремально высоких температур, давлений, циклических нагрузок, агрессивных сред и т.д.

Традиционные физико-химические методы очистки материалов, включая металлургическую переработку, не позволяли достичь желаемого эффекта. Поэтому опубликованные в 1952 году Пфанном результаты по очистке германия зонной плавкой [1] были значимым событием, открывшем новые возможности в области рафинирования полупроводников и металлов.

Процесс рафинирования зонной плавкой основан на различии растворимости примеси в твёрдом веществе и расплаве [1]. Достоинством метода является простота аппаратурного оформления, сравнительно невысокие температуры проведения процесса и высокая эффективность очистки. Например, в германии, очищенном зонной плавкой, содержание примесей может составлять порядка 10-8 %.

В связи с этим всё большее количество материалов ответственного назначения проходит очистку зонной плавкой, оригинальным вариантом которой является низкотемпературная зонная плавка, используемая для глубокой очистки жидких веществ при температуре, близкой к их точке замерзания [2].