专利名称：一种快速定向凝固提纯镓的装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种快速定向凝固提纯镓的装置。
背景技术：
将含有杂质的晶态物质熔化后再结晶时，杂质在晶体的固体和未结晶的液体中的浓度是不同的，这种现象叫分凝现象。定向凝固提纯就是利用分凝现象将物质熔化，并从一端凝固到另一端，令固液界面从一端缓慢地移动到另一端，从而使中部材料被提纯的技术。 利用这种原理可以将金属镓进行提纯，但是镓的熔点较低，接近于室温，环境温度的变化对于结晶的速度影响很大，生产操作较为困难。目前利用分凝作用进行定向凝固提纯镓的方法尚较为困难。在现有技术中，金属镓的提纯多是采用化学方法、电解方法等传统工艺，纯度水平较低，只能达到4N水平，难以生产高纯度金属镓(6N-8N)，而且生产成本和环境污染也限制这些方法的应用。对于高纯镓(6N-8N)的提纯，采用定向凝固的方法，然而目前的提纯过程热交换速度缓慢，固液界面不能精确控制，提纯效率低。
实用新型内容本实用新型为了解决热交换速度缓慢，固液界面不能精确控制的问题，提纯效率低的问题，提出了一种快速定向凝固提纯镓的装置。为了实现上述目的，本实用新型包括如下技术特征一种快速定向凝固提纯镓的装置，上下设置保温腔和冷却腔，保温腔与冷却腔之间设有隔板，还包括用于装载镓材料并在保温腔与冷却腔上下移动的石英管，冷却腔设有出口和进口，出口与进口之间，设有能使冷却腔内冷却介质从所口流入进口的泵体。由于增加了能促进冷却介质流动的泵体，使得聚集在石英管周围的热量很容易被带走，促进了石英管内液态镓与外界冷却介质之间的热交换，从而提高的提纯的效率。
图1本实用新型所使用的一种快速定向凝固提纯镓的装置。
具体实施方式
如图1所示，本实用新型所述的一种快速定向凝固提纯镓的装置，上下设置保温腔1和冷却腔2，保温腔1与所述冷却腔2之间设有隔板3，还包括用于装载镓材料并在保温腔1与冷却腔2上下移动的石英管4，还设有用于夹持并驱动石英管4上下移动的驱动装置11，驱动装置11可以由电机提供动力，冷却腔2设有出口 10和进口 9，出口 10与进口 9 之间，设有能使冷却腔2内冷却介质8从所述出口 10流入进口 9的泵体5。保温腔1还包含用于将石英管4内镓材料加热至液态的感应线圈6。冷却腔2还包含冷却装置7。还包含用于吸取石英管4内杂质富集的液态镓的吸管。[0010]依据本实用新型的快速定向凝固提纯镓的装置，其进行提纯的步骤如下1、在保温腔1内，镓材料装在石英管4中，在周围的感应线圈6的作用下，被加热至液态。同时，由于使用了感应加热，镓材料在熔化过程中，还对液态镓起到了搅拌的效果， 从而促进了液态镓的充分流动和杂质扩散。2、冷却腔2在冷却装置7的作用下，被冷却至-18°以下，并保持恒温。3、石英管4以10 100mm/hr的速度缓慢往下移动，进入冷却腔2。4、在移动过程中，保证镓材料中的固液界面稳定均勻的向上移动。5、由于分凝作用，镓材料中的杂质会被慢慢集中在尾部，达到一定程度以后，使用吸管，将富集杂质的镓材料吸走。6、将经过提纯的材料取出，即完成一次快速定向凝固提纯的过程。根据上述说明书的揭示和教导，本实用新型所属领域的技术人员还可以对上述实施方式进行变更和修改。因此，本实用新型并不局限于上面揭示和描述的具体实施方式
，对本实用新型的一些修改和变更也应当落入本实用新型的权利要求的保护范围内。此外，尽管本说明书中使用了一些特定的术语，但这些术语只是为了方便说明，并不对本实用新型构成任何限制。
权利要求1.一种快速定向凝固提纯镓的装置，上下设置保温腔和冷却腔，所述保温腔与所述冷却腔之间设有隔板，还包括用于装载镓材料并在所述保温腔与所述冷却腔上下移动的石英管，还设有用于夹持并驱动所述石英管上下移动的驱动装置，其特征在于，所述冷却腔设有出口和进口，所述出口与所述进口之间设有泵体。
2.根据权利要求1所述的一种快速定向凝固提纯镓的装置，其特征在于，所述保温腔还包含用于将石英管内镓材料加热至液态的感应线圈。
3.根据权利要求1所述的一种快速定向凝固提纯镓的装置，其特征在于，所述冷却腔还包含冷却装置。
4.根据权利要求1所述的一种快速定向凝固提纯镓的装置，其特征在于，还包含用于吸取所述石英管内液态镓的吸管。
专利摘要本实用新型涉及一种快速定向凝固提纯镓的装置，上下设置保温腔和冷却腔，保温腔与冷却腔之间设有隔板，还包括用于装载镓材料并在保温腔与冷却腔上下移动的石英管，还设有用于夹持并驱动石英管上下移动的驱动装置，冷却腔设有出口和进口，所述出口与所述进口之间，设有能使冷却腔内冷却介质从出口流入进口的泵体。由于增加了能促进冷却介质流动的泵体，使得聚集在石英管周围的热量很容易被带走，促进了石英管内液态镓与外界冷却介质之间的热交换，从而提高了提纯的效率。
文档编号C22B58/00GK202246797SQ20112025847
公开日2012年5月30日 申请日期2011年7月20日 优先权日2011年7月20日
发明者梁作俭 申请人:梁作俭