химический каталог




Химия и технология редких и рассеянных элементов. Часть 2.

Автор Большаков К.А.

изической очистки приведена на рис. 55. При направленной кристаллизации расплав постепенно кристаллизуется от одного конца контейнера до другого. Распределение примеси в слитке, полученном направленной кристаллизацией, описывается уравнением

c = ftc0(l-g)*"1. (41)

где k — коэффициент распределения примеси; Со — начальная концентрация примеси в расплаве; g — доля закристаллизовавшегося расплава.

На рис. 56 показаны кривые распределения примеси по длине слитка после направленной кристаллизации при различном коэффициенте

распределения. Примеси с коэффициентом распределения меньше единицы при

ческой очистки:

а — направленная кристаллизация; б — зонная плавка; в — вытягивание нз расплава

направленной кристаллизации накапливаются в конце слитка; примеси с коэффициентом распределения больше единицы накапливаются в начале слитка. От примесей с коэффициентом распределения, близким к единице, эффективной очистки не происходит.

6 5 «

3

$8

V

0,3 0,2

!

ai

% \

\№

Ч ом

%03 0,02

Отделяя концы слитка, в которых накапливаются примеси, и проводя снова плавку и направленную кристаллизацию, можно провести дальнейшую очистку. Однако такой процесс дает малый выход очищенного материала и занимает много времени. Поэтому направленную кристаллизацию применяют только для предварительной очистки германия после восстановления. Дальнейшую очистку производят методом зонной плавки. При зонной плавке (ее еще называют зонной перекристаллизацией) вдоль слитка перемещается расплавленная зона, создаваемая нагревателем. Распределение примеси по длине слитка после одного прохода расплавленной зоны описывается уравнением

с = с0 Јl — (1— k) exp [—-~J~

(42)

0,01

где / — длина зоны; х — расстояние от начала слитка; остальные обозначения те же, что и в (41).

Распределение примеси иа конечном участке слитка, равном по длине /, уравнением

1

ос

5

I

(42) не описывается. На этом участке фактически идет направленная кристаллизация, и, следовательно, распределение описывается уравнением (41). На рис. 57 представлены кривые распределения примеси по длине слитка. На оси абсцисс отложено расстояние от начала слитка, выраженное в длинах зон, т. е. x/L При коэффициенте распределения, относительно близком к единице, в слитке после одного прохода зоны имеется средний участок с постоянной концентрацией, а также обогащенный и обедненный примесью концы. При очень малом или, наоборот, очень большом коэффициенте распределения участок с постоянной концентрацией отсутствует. Сравнивая рис. 56 и 57, видим: один проход расплавленной зоны дает меньшую степень очистки по сравнению с направленной кристаллизацией.

0,01 \

Преимущество зонной плавки — возможность многократного повторения процесса. Каждый последующий проход зоны вызывает дальнейшее оттеснение примеси и тем самым увеличивает степень очистки. Но эффективность процесса с увеличением числа проходов постепенно уменьшается; после какого-то числа проходов достигается состояние, при котором новые проходы уже не вызывают перераспределения. Это конечное распределение примеси по длине слитка описывается уравнением

с= А ехр(Вл-), (43)

где А и В — постоянные, определяемые из соотношений:

exp (BL) — 1 В1

exp (Bt) — 1

c0BL

(45)

(44)

k =

(L — длина слитка; остальные обозначения те же, что и в предыдущих уравнениях).

Конечное распределение примеси по длине слитка показано на рис. 58. При малых k эти кривые отличаются большой крутизной. Но даже при сравнительно больших коэффициентах распределения может быть достигнута хорошая очистка. Например, при k = 0,5 начальная часть слитка может быть очищена от примеси более чем в 10 ООО раз. Число проходов зоны, необходимое для достижения конечного распределения, определяется выражением

л = 2 —+ (1ч-2).

(46)

Как видно из (42—46), длина зоны — важный параметр, от которого зависят распределение примеси, необходимое число проходов и

In с

0 -4 -8 -П -IS -20

-гь

-28 -32 -36

другие показатели процесса. При одном проходе

страница 112
< К СПИСКУ КНИГ > 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168 169 170 171 172 173 174 175 176 177 178 179 180 181 182 183 184 185 186 187 188 189 190 191 192 193 194 195 196 197 198 199 200 201 202 203 204 205

Скачать книгу "Химия и технология редких и рассеянных элементов. Часть 2." (3.06Mb)


[каталог]  [статьи]  [доска объявлений]  [прайс-листы]  [форум]  [обратная связь]

 

 

Реклама
ортопедические матрасы 80х160
alg153
Обеденный стол квадратный Kitai ST9153N
решетка вр-и 300х300

Рекомендуемые книги

Введение в химию окружающей среды.

Книга известных английских ученых раскрывает основные принципы химии окружающей среды и их действие в локальных и глобальных масштабах. Важный аспект книги заключается в раскрытии механизма действия природных геохимических процессов в разных масштабах времени и влияния на них человеческой деятельности. Показываются химический состав, происхождение и эволюция земной коры, океанов и атмосферы. Детально рассматриваются процессы выветривания и их влияние на химический состав осадочных образований, почв и поверхностных вод на континентах. Для студентов и преподавателей факультетов биологии, географии и химии университетов и преподавателей средних школ, а также для широкого круга читателей.

Химия и технология редких и рассеянных элементов.

Книга представляет собой учебное пособие по специальным курсам для студентов химико-технологических вузов. В первой части изложены основы химии и технологии лития, рубидия, цезия, бериллия, галлия, индия, таллия. Во второй части книги изложены основы химии и технологии скандия, натрия, лантана, лантаноидов, германия, титана, циркония, гафния. В третьей части книги изложены основы химии и технологии ванадия, ниобия, тантала, селена, теллура, молибдена, вольфрама, рения. Наибольшее внимание уделено свойствам соединений элементов, имеющих значение в технологии. В технологии каждого элемента описаны важнейшие области применения, характеристика рудного сырья и его обогащение, получение соединений из концентратов и отходов производства, современные методы разделения и очистки элементов. Пособие составлено по материалам, опубликованным из советской и зарубежной печати по 1972 год включительно.

 

 



Рейтинг@Mail.ru Rambler's Top100

Copyright © 2001-2012
(17.01.2017)