电子束真空精炼直接定向凝固制备高纯铜的实验过程

2013-03-21 付亚波 台州学院物理与电子工程系

  以電子束真空环境融炼进行方向凝结技术性制作5N 高纯铜大铸锭为学习方向, 借助電子束融炼原原料料, 熔体进行方向凝结后能够得到高纯铜铸锭。

  高纯铜的传统提纯技术主要有电解精炼法、阴离子交换法和区熔精炼法。电解精炼法提纯5N-6N 高纯铜需要7- 10 天, 质量也不稳定。阴离子交换法工艺复杂, 不利于环保且质量不稳定。区熔精炼法仍然被用来制备高纯材料, 但是效率低、能耗高。为此, 一些学者和研究机构开始研究其它制备高纯铜的方法。绵阳国家表面物理化学实验室采用真空垂直区域熔炼精炼99.9% 铜, 使铜的纯度达到99.997%。文献报道了金川公司以4N 电解铜为原料, 制备pH 为2.0~ 3.5 的硝酸铜溶液, 获得6N 电解铜板, 再通过电子束熔炼使氧含量得到大幅度地降低, 制备出了6N 高纯铜铸锭, 然后金川公司采用电子束熔炼成功生产出纯度达到99.9999%、重量为25 kg 的超纯铜锭, 该技术是中国高纯铜生产的最高水平。文献报道了采用电解法生产出了8N 高超铜( 不含C、N、O、H、P、S 气体元素) , 生产周期为20 天, 但是高纯铜中较高的氧含量仍然无法去除。英国及日本的学者G.M. Lalev 等利用氢等离子弧经过10 次区域熔炼精炼4N 及6N 铜原料, 发现Si、Ti、Fe 的含量在x / L = 0.03 处明显降低。

  现今就要, 选取网上技艺束融炼之间定向招生招生干固技艺化学合成高纯铜铸锭简报还较少。在溅射靶材、网上技艺及通讯网行业内, 纯铜铸锭中较高的氢氧含碳量则会影向车辆的性能参数, 升高含磷量和降底氢氧含碳量则显的越发根本。网上技艺束炼制和定向招生招生干固技艺都体现了我们要除其它杂物和氢氧含碳量的特征, ,因此本段的探讨都体现了根本功用。   此文用于4N 电解设备金属电极铜块为塑料原材料, 路经手机束熔炼和定向委培初凝制得技术水平纯化后, 理论研究了大规格尺寸铜铸锭的宏观经济团体、稀土元素匀称、晶体认知和溶物浓度值的发生变化。

电子束真空精炼直接定向凝固制备高纯铜的实验过程

  高纯铜提纯的实验过程如图1 所示。首先, 将工业阴极铜板剪切后, 将表面清洗干净; 然后, 将清洗后的阴极铜板装入电子束熔炼炉的送料机构, 抽至高真空后, 进行电子束精炼, 熔化后的铜熔体落入定向凝固装置-石墨坩埚, 坩埚用石墨发热体实现保温, 底部通水实现冷却, 完成定向凝固过程。实验原料为4N( 99.9988711% ) 电解阴极铜板, 其成分主要计算了前22 种含量比较高的杂质元素( 不含C、N、O 三种元素) 。电子枪工作真空度5.10- 3 Pa,熔炼室工作真空度5.10- 2 Pa, 定向冷却水流量为370 L/ h, 保温15 min 后以1.8 mm/ min 速度向下牵引。

电子束精炼直接定向凝固原理

图1 电子技术束制作会直接方向疑固方式   钨铼pt100自动衡量石墨坩埚的高温, 杂物因素讲解采取到现阶段国际性适用的GDMS-VG9000 讲解仪( 辉光蓄电池放电质谱仪) , 经讲解含碳量较高的前22 种杂物因素,减量化百分含碳量的溶解度比较敏感6N。氧氢含碳量在TCH600氧氢讲解仪上自动衡量, 连接GB/T14265-1993 和GB/T5121.8-1996。晶粒大小倾向的实验采取XRD-6000, 杂物因素的偏聚实验采用了电子为了满足电子时代发展的需求,电极EPMA-1600。

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