የካድሚየም ሂደት ደረጃዎች እና መለኪያዎች

I. ጥሬ እቃ ቅድመ-ህክምና እና የመጀመሪያ ደረጃ ማጽዳት

1. .ከፍተኛ-ንፅህና ካድሚየም የምግብ ክምችት ዝግጅት.

• .አሲድ ማጠብየኢንደስትሪ ደረጃ ካድሚየም ኢንጎትስ ከ5%-10% ናይትሪክ አሲድ መፍትሄ በ40-60°C ለ1-2 ሰአታት በማጥለቅ የገጽታ ኦክሳይድ እና የብረታ ብረት ቆሻሻዎችን ያስወግዳል። ገለልተኛ pH እና ቫክዩም እስኪደርቅ ድረስ በዲዮኒዝድ ውሃ ያጠቡ.
• .የሃይድሮሜትሪካል ሌይቺንግ‌፡ ካድሚየም የያዙ ቆሻሻዎችን (ለምሳሌ፡ መዳብ-ካድሚየም ስላግ) በሰልፈሪክ አሲድ (15-20% ትኩረት) በ80-90°C ለ4-6 ሰአታት ያክሙ፣ ይህም ≥95% የካድሚየም መለቀቅ ቅልጥፍናን ያገኛሉ። ስፖንጅ ካድሚየም ለማግኘት ለማፈናቀል የዚንክ ዱቄት (1.2-1.5 ጊዜ ስቶዮሜትሪክ ሬሾ) ያጣሩ እና ይጨምሩ።

1. .ማቅለጥ እና መውሰድ.

• ስፖንጅ ካድሚየምን ወደ ከፍተኛ-ንፅህና የግራፋይት ክራንች ይጫኑ፣ በአርጎን ከባቢ አየር በ320-350°C ይቀልጡ እና ቀስ ብሎ ለማቀዝቀዝ በግራፋይት ሻጋታዎች ውስጥ ያፈሱ። ቅጽ ingots ከ density ≥8.65 ግ/ሴሜ³

II. ዞን ማጥራት

1. .መሳሪያዎች እና መለኪያዎች.

• አግድም ተንሳፋፊ ዞን የማቅለጫ ምድጃዎችን ከ5-8 ሚ.ሜ የቀለጠው የዞን ስፋት፣ የመሻገሪያ ፍጥነት ከ3-5 ሚሜ በሰአት እና 8-12 የማጣራት ማለፊያዎችን ይጠቀሙ። የሙቀት መጠን: 50-80 ° ሴ / ሴሜ; vacuum ≤10⁻³ ፓ‌
• .የንጽሕና መለያየትየተደጋገመ ዞን በእርሳስ፣በዚንክ እና በሌሎች ቆሻሻዎች በተሰበሰበው ጅራት ላይ ያልፋል። የመጨረሻውን 15-20% ርኩሰት የበለፀገውን ክፍል ያስወግዱ ፣ መካከለኛ ንፅህናን በማሳካት ≥99.999%

1. .የቁልፍ መቆጣጠሪያዎች.

• የቀለጠ ዞን የሙቀት መጠን: 400-450 ° ሴ (ከካድሚየም የሟሟ ነጥብ 321 ° ሴ ትንሽ በላይ);
• የማቀዝቀዝ መጠን: 0.5-1.5 ° ሴ / ደቂቃ የላቲስ ጉድለቶችን ለመቀነስ;
• የአርጎን ፍሰት መጠን: 10-15 ሊ / ደቂቃ ኦክሳይድ ለመከላከል

III. ኤሌክትሮሊቲክ ማጣሪያ

1. .ኤሌክትሮላይት ፎርሙላ.

• የኤሌክትሮላይት ቅንብር፡- Cadmium sulfate (CdSO₄፣ 80-120 g/L) እና ሰልፈሪክ አሲድ (pH 2-3)፣ ከ0.01-0.05 g/L gelatin ጋር የካቶድ ክምችት ጥግግትን ለመጨመር

1. .የሂደት መለኪያዎች.

• አኖድ: ክሩድ ካድሚየም ሳህን; ካቶድ: ቲታኒየም ሳህን;
• የአሁኑ ጥግግት፡ 80-120 A/m²; የሕዋስ ቮልቴጅ: 2.0-2.5 V;
• የኤሌክትሮላይዜሽን ሙቀት: 30-40 ° ሴ; የሚፈጀው ጊዜ: 48-72 ሰዓታት; የካቶድ ንፅህና ≥99.99%

IV. የቫኩም ቅነሳ መበታተን

1. .ከፍተኛ-ሙቀት መቀነስ እና መለያየት.

• ካድሚየም ኢንጎቶችን በቫኩም እቶን ያስቀምጡ (ግፊት ≤10⁻² ፓ)፣ ሃይድሮጂንን እንደ ተቀናቃኝ ያስተዋውቁ እና እስከ 800-1000 ° ሴ ያሞቁ ካድሚየም ኦክሳይድን ወደ ጋዝ ካድሚየም ይቀንሱ። ኮንዲነር ሙቀት: 200-250 ° ሴ; የመጨረሻ ንፅህና ≥99.9995%

1. .የንጽሕና ማስወገጃ ውጤታማነት.

• ቀሪ እርሳስ፣ መዳብ እና ሌሎች የብረታ ብረት ቆሻሻዎች ≤0.1 ፒፒኤም;
• የኦክስጂን ይዘት ≤5 ፒፒኤም‌

V. Czochralski ነጠላ ክሪስታል እድገት

1. .የሟሟ መቆጣጠሪያ እና የዘር ክሪስታል ዝግጅት.

• ከፍተኛ-ንፅህና ካድሚየም ኢንጎትስ ወደ ከፍተኛ-ንፅህና ኳርትዝ ክራንች ይጫኑ፣ በአርጎን ስር በ340-360 ° ሴ ይቀልጡ። የውስጥ ጭንቀትን ለማስወገድ <100>-ተኮር ነጠላ-ክሪስታል ካድሚየም ዘሮችን (ዲያሜትር 5-8 ሚሜ) በ 800 ዲግሪ ሴንቲ ግሬድ ቀድመው ይጠቀሙ

1. .ክሪስታል መጎተት መለኪያዎች.

• የመሳብ ፍጥነት: 1.0-1.5 ሚሜ / ደቂቃ (የመጀመሪያ ደረጃ), 0.3-0.5 ሚሜ / ደቂቃ (የተረጋጋ እድገት);
• ክሩሺቭ ሽክርክሪት: 5-10 ሩብ (በተቃራኒ-ማሽከርከር);
• የሙቀት መጠን: 2-5 ° ሴ / ሚሜ; ድፍን-ፈሳሽ በይነገጽ የሙቀት መለዋወጥ ≤±0.5°C‌

1. .ጉድለት የማፈን ዘዴዎች.

• .መግነጢሳዊ መስክ እርዳታመቅለጥ ብጥብጥ ለማፈን እና ርኵስ striations ለመቀነስ 0.2-0.5 T axial መግነጢሳዊ መስክ ተግባራዊ;
• .ቁጥጥር የሚደረግበት ቅዝቃዜከዕድገት በኋላ 10-20°C/ሰ የማቀዝቀዝ መጠን በሙቀት ጭንቀት ምክንያት የሚፈጠሩትን የመፈናቀል ጉድለቶችን ይቀንሳል።

VI. የድህረ-ሂደት እና የጥራት ቁጥጥር

1. .ክሪስታል ማሽነሪ.

• .መቁረጥበ20-30 ሜትር በሰከንድ የሽቦ ፍጥነት ከ0.5-1.0 ሚ.ሜ ቫፈር ለመቁረጥ የአልማዝ ሽቦ መጋዞችን ይጠቀሙ።
• .ማበጠር‌፡ ኬሚካላዊ ሜካኒካል ማጥራት (ሲኤምፒ) ከናይትሪክ አሲድ-ኢታኖል ድብልቅ (1፡5 ቮል. ሬሾ) ጋር፣ የገጽታ ሸካራነት ራ ≤0.5 nm።

1. .የጥራት ደረጃዎች.

• .ንጽህና‌: GDMS (Glow Discharge Mass Spectrometry) Fe, Cu, Pb ≤0.1 ppm ያረጋግጣል;
• .የመቋቋም ችሎታ‌: ≤5×10⁻⁸ Ω·m (ንጽሕና ≥99.9999%);
• .ክሪስታሎግራፊክ አቀማመጥመለያየት <0.5°; የመፈናቀል ጥግግት ≤10³/ሴሜ²

VII. የሂደት ማመቻቸት አቅጣጫዎች

1. .የታለመ የንጽሕና ማስወገድ.

• 6N-ደረጃ ንፅህናን ለማግኘት (99.9999%) ከበርካታ እርከን ዞን ማጣራት ጋር ተዳምሮ የ Cu፣ Fe፣ ወዘተን ለመምረጥ ion-exchange ሙጫዎችን ይጠቀሙ‌

1. .ራስ-ሰር ማሻሻያዎች.

• AI ስልተ ቀመሮች የመጎተት ፍጥነትን፣ የሙቀት ቅልጥፍናን ወዘተ በተለዋዋጭ ያስተካክላሉ፣ ምርቱን ከ 85% ወደ 93% ይጨምራሉ።
• የመስቀለኛ መንገድን መጠን ወደ 36 ኢንች አሳድጉ፣ ነጠላ-ባች መኖ 2800 ኪ.

1. .ዘላቂነት እና የንብረት መልሶ ማግኛ.

• በ ion ልውውጥ (የሲዲ ማገገሚያ ≥99.5%) የአሲድ ማጠቢያ ቆሻሻን እንደገና ማደስ;
• የጭስ ማውጫ ጋዞችን በተሰራ የካርቦን ማስታወቂያ + የአልካላይን መፋቅ (የሲዲ ትነት መልሶ ማግኛ ≥98%)‌

ማጠቃለያ

የካድሚየም ክሪስታል እድገት እና የመንጻት ሂደት ሃይድሮሜትልለርጂ፣ ከፍተኛ ሙቀት ያለው አካላዊ ማጣራት እና ትክክለኛ የክሪስታል እድገት ቴክኖሎጂዎችን ያዋህዳል። በአሲድ ልቅሶ፣ በዞን ማጣሪያ፣ በኤሌክትሮላይዜስ፣ በቫኩም ዲስትሪከት እና በCzochralski እድገት - ከአውቶሜሽን እና ከሥነ-ምህዳር ወዳጃዊ ልምምዶች ጋር ተዳምሮ - የተረጋጋ ባለ 6N ደረጃ እጅግ በጣም ከፍተኛ-ንፅህና ካድሚየም ነጠላ ክሪስታሎችን ማምረት ያስችላል። እነዚህ የኑክሌር መመርመሪያዎችን፣ የፎቶቮልቲክ ቁሳቁሶችን እና የላቁ ሴሚኮንዳክተር መሳሪያዎችን ፍላጎቶች ያሟላሉ። የወደፊት እድገቶች በትልቅ ክሪስታል እድገት፣ የታለመ የንጽሕና መለያየት እና ዝቅተኛ የካርቦን ምርት ላይ ያተኩራሉ