O proceso de purificación de telurio 7N combina tecnoloxías de refinado de zona e de cristalización direccional. Os detalles e parámetros clave do proceso descríbense a continuación:
1. Proceso de Refinación de Zonas
Deseño de equipos
Barcos de fusión de zonas anulares multicapa: diámetro 300–500 mm, altura 50–80 mm, feitos de cuarzo ou grafito de alta pureza.
Sistema de calefacción: bobinas resistivas semicirculares cunha precisión de control de temperatura de ±0,5 °C e unha temperatura máxima de funcionamento de 850 °C.
Parámetros clave
Valeiro: ≤1×10⁻³ Pa para evitar a oxidación e a contaminación.
Velocidade de desprazamento da zona: 2–5 mm/h (rotación unidireccional a través do eixe de transmisión).
Gradiente de temperatura: 725 ± 5 °C na parte frontal da zona fundida, arrefriándose ata <500 °C no bordo posterior.
Pasos: 10-15 ciclos; eficiencia de eliminación > 99,9% para impurezas con coeficientes de segregación <0,1 (por exemplo, Cu, Pb).
2. Proceso de cristalización direccional
Preparación do fundido
Material: telurio 5N purificado mediante refinado de zona.
Condicións de fusión: fundido baixo gas Ar inerte (pureza ≥99,999 %) a 500–520 °C mediante calefacción por indución de alta frecuencia.
Protección contra fusión: cuberta de grafito de alta pureza para suprimir a volatilización; profundidade da piscina fundida mantida en 80-120 mm.
Control de cristalización
Taxa de crecemento: 1-3 mm/h cun gradiente de temperatura vertical de 30-50°C/cm.
Sistema de refrixeración: base de cobre refrixerada por auga para o arrefriamento inferior forzado; arrefriamento radiativo na parte superior.
Segregación de impurezas: Fe, Ni e outras impurezas enriquécense nos límites dos grans despois de 3-5 ciclos de refusión, reducindo as concentracións a niveis de ppb.
3. Métricas de control de calidade
Parámetro Valor estándar Referencia
Pureza final ≥99,99999 % (7N)
Total de impurezas metálicas ≤0,1 ppm
Contido de osíxeno ≤5 ppm
Desviación da orientación do cristal ≤2°
Resistividade (300 K) 0,1–0,3 Ω·cm
Vantaxes do proceso
Escalabilidade: os barcos de fusión de zonas anulares multicapa aumentan a capacidade do lote 3-5 veces en comparación cos deseños convencionais.
Eficacia: o baleiro e o control térmico precisos permiten altas taxas de eliminación de impurezas.
Calidade do cristal: as taxas de crecemento ultra-lentas (<3 mm/h) garanten unha baixa densidade de luxación e a integridade do cristal único.
Este telurio 7N refinado é fundamental para aplicacións avanzadas, incluíndo detectores infravermellos, células solares de película fina de CdTe e substratos semicondutores.
Referencias:
indican datos experimentais de estudos revisados por pares sobre a purificación do telurio.
Hora de publicación: 24-mar-2025