7N टेल्यूरियम शुद्धिकरण प्रक्रिया में ज़ोन रिफाइनिंग और दिशात्मक क्रिस्टलीकरण प्रौद्योगिकियों का संयोजन किया जाता है। प्रक्रिया के प्रमुख विवरण और पैरामीटर नीचे दिए गए हैं:
1. ज़ोन रिफाइनिंग प्रक्रिया
उपकरण डिजाइन
बहुस्तरीय वलयाकार क्षेत्र पिघलने वाली नावें: व्यास 300-500 मिमी, ऊंचाई 50-80 मिमी, उच्च शुद्धता वाले क्वार्ट्ज या ग्रेफाइट से निर्मित।
हीटिंग सिस्टम: अर्धवृत्ताकार प्रतिरोधी कॉइल, जिसमें तापमान नियंत्रण की सटीकता ±0.5°C और अधिकतम परिचालन तापमान 850°C है।
मुख्य मापदंड
निर्वात: ऑक्सीकरण और संदूषण को रोकने के लिए पूरे क्षेत्र में ≤1×10⁻³ Pa।
ज़ोन यात्रा गति: 2–5 मिमी/घंटा (ड्राइव शाफ्ट के माध्यम से एकदिशीय घूर्णन)।
तापमान प्रवणता: पिघले हुए क्षेत्र के अग्रभाग पर 725±5°C, अनुगामी किनारे पर <500°C तक ठंडा होना।
पास: 10-15 चक्र; पृथक्करण गुणांक <0.1 (जैसे, Cu, Pb) वाली अशुद्धियों के लिए निष्कासन दक्षता >99.9%।
2. दिशात्मक क्रिस्टलीकरण प्रक्रिया
पिघलने की तैयारी
सामग्री: ज़ोन रिफाइनिंग के माध्यम से शुद्ध किया गया 5N टेल्यूरियम।
पिघलने की स्थितियाँ: उच्च आवृत्ति प्रेरण तापन का उपयोग करके 500-520 डिग्री सेल्सियस पर अक्रिय आर्गन गैस (≥99.999% शुद्धता) के अंतर्गत पिघलाया गया।
पिघले हुए पदार्थ से सुरक्षा: वाष्पीकरण को रोकने के लिए उच्च शुद्धता वाली ग्रेफाइट की परत; पिघले हुए पदार्थ के पूल की गहराई 80-120 मिमी पर बनाए रखी जाती है।
क्रिस्टलीकरण नियंत्रण
वृद्धि दर: 1-3 मिमी/घंटा, ऊर्ध्वाधर तापमान प्रवणता 30-50 डिग्री सेल्सियस/सेमी के साथ।
शीतलन प्रणाली: जबरन नीचे से शीतलन के लिए जल-शीतित तांबे का आधार; ऊपर से विकिरण शीतलन।
अशुद्धियों का पृथक्करण: 3-5 पुनर्पिघलने के चक्रों के बाद Fe, Ni और अन्य अशुद्धियाँ कण सीमाओं पर समृद्ध हो जाती हैं, जिससे सांद्रता ppb स्तर तक कम हो जाती है।
3. गुणवत्ता नियंत्रण मापदंड
पैरामीटर मानक मान संदर्भ
अंतिम शुद्धता ≥99.99999% (7N)
कुल धात्विक अशुद्धियाँ ≤0.1 पीपीएम
ऑक्सीजन की मात्रा ≤5 पीपीएम
क्रिस्टल अभिविन्यास विचलन ≤2°
प्रतिरोधकता (300 K) 0.1–0.3 Ω·cm
प्रक्रिया के लाभ
स्केलेबिलिटी: मल्टी-लेयर एन्युलर ज़ोन मेल्टिंग बोट्स पारंपरिक डिज़ाइनों की तुलना में बैच क्षमता को 3-5 गुना तक बढ़ा देती हैं।
दक्षता: सटीक वैक्यूम और थर्मल नियंत्रण उच्च स्तर की अशुद्धता निष्कासन दर को सक्षम बनाते हैं।
क्रिस्टल की गुणवत्ता: अत्यंत धीमी वृद्धि दर (<3 मिमी/घंटा) कम विस्थापन घनत्व और एकल-क्रिस्टल अखंडता सुनिश्चित करती है।
यह परिष्कृत 7N टेल्यूरियम उन्नत अनुप्रयोगों के लिए महत्वपूर्ण है, जिसमें अवरक्त डिटेक्टर, सीडीटीई पतली-फिल्म सौर सेल और अर्धचालक सब्सट्रेट शामिल हैं।
संदर्भ:
टेल्यूरियम के शुद्धिकरण पर सहकर्मी-समीक्षित अध्ययनों से प्राप्त प्रयोगात्मक डेटा को दर्शाता है।
पोस्ट करने का समय: 24 मार्च 2025