ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Как очистить металл от примесей из "Репортаж из мира сплавов (Библ, Квант 71) " Очень тонка невидимая грань, отделяющая науку о фазовых диаграммах от практических задач материаловедения. Установленный сегодня элемент диаграммы, будь то область существования новой фазы, более точное проведение линии или даже корректировка положения отдельной точки, может завтра трансформироваться в создание уникального по свойствам материала или в разработку эффективного и экономичного технологического процесса. [c.47] Даже то немногое, что мы узнали о фазовых диаграммах, достаточно для решения важнейшей практической задачи получения чистых химических элементов. Нам уже известно, как сильно сказывается иногда содержащаяся даже в ничтожном количестве примесь на свойствах металлов. Но настоящим бедствием стали примеси в техноло- fi ГИИ полупроводников. Долгое вре- I. мя прогресс в этой области тор- мозился отсутствием действенных методов очистки. [c.47] В соответствует рис. 10. Схематически именно так выглядит угол и уже знакомой сигары , и некоторых других типов диаграмм. [c.47] В интервале температур от Ti до Гг сплав концентрации Со находится в двухфазном состоянии. При этом, как видно из диаграммы, концентрация элемента В в твердой фазе (Ст) ниже, чем в жидкой (С ). Это обстоятельство и подсказывает путь к решению.. Чтобы очистить образец металла А от примеси В, его достаточно нагреть, переводя в двухфазную область, и слить жидкую фазу. Чем ближе к Ti будет выбрана рабочая температура процесса Т, тем ниже окажется содержание примеси в твердой фазе и тем эффективнее с точки зрения очистки будет процесс. [c.47] Но все-таки нащупана многообещающая закономерность примесь очень неравномерно распределяется между твердой и жидкой фазами. Это обстоятельство, несомненно, можно использовать для очистки металлов и полупроводников. Нужно лишь отыскать основанное на нем разумное технологическое решение. [c.48] Фасппавувни А прутка подвер- зона гается местному расплавлению перемещаю- щимся кольцевым нагревателем (рис. 11). [c.48] Согласно диаграмме состояния жидкая фаза концентрирует в себе примесь, и расплавленный участок при своем движений по прутку собирает примесь в себя. После того как нагреватель доходит до конца прутка, обогащенная примесью узкая зона на этом конце отрезается, а процесс повторяется снова. Многократным повторением проходов удается понизить содержание примеси в 100 и более раз. [c.48] Путем зонной плавки достигнута очень высокая чистота алюминия, железа, меди, свинца и ряда других металлов и полупроводников. В качестве доказательства мы покажем, как изменится содержание примесей в особо чистом алюминии (вспомните табл. 1) после его зонной плавки. Все данные в табл. 2 получены радиоактивационным анализом. [c.49] Существует математическая теория, которая позволяет (зная соответствующие диаграммы) выбирать оптимальные параметры процесса рабочие температуры, длины прутка, нагревателя и отрезаемой части, количество проходов и т. д. Можно представить себе, что связанные в единый комплекс нагреватель, анализатор химического состава и управляющий ими компьютер с заложенной в нем информацией о фазовых равновесиях способны полностью автоматизировать процесс очистки. [c.49] Вернуться к основной статье