Контейнер для зонної плавки летких речовин

Контейнер для зонної плавки летких речовин, що вигото влений у вигляді тр уби, яка має нижню частину в формі човника для розплаву, на одному кінці труби виконаний виріз, утворений перерізом повздовжнього осьового розрізу з поперечним, обмежуючим циліндричну частину тр уби, який відрізняється тим, що др угий кінець є циліндрич Корисна модель відноситься до однієї з областей хімічної технології отримання особливо чистих речовин І може бути використана в кольоровій металургії, напівпровідниковій та електронній промисловості. Відомі контейнери для зонної плавки [1], які дозволяють отримувати кінцевий продукт певної якості. З відомих аналогів найбільш близьким по технічній суті є контейнер для зонної плавки летких речовин [2]. Кон тейнер виго товлений у ви гляді труби, має нижню частину у формі чрвника для розплаву, на кінцях тр уби виконані два вирізи, утворені перерізом повздовжнього осьового розрізу з поперечним, обмежуючим циліндричну частину тр уби. Для виймання злитку контейнер повертають на 180° навколо повздовжньої осі. При збільшенні діаметру контейнера та зниженні попередньої чистоти матеріалу нижче певного рівня, домішки та їх окиси, що відганяються в сторону руху нагрівача призводять до збільшення адгезії речовини в кінці контейнера та його руйнування. Завданням запропонованого корисної моделі є збільшення міцності, довговічності контейнера, зменшення втрат речовини. ним і закритий графітовою пробкою в формі стакана, глибина якого дорівнює подвійній ширині зони розплаву, зовнішня циліндрична поверхня якого з боку отвору має діаметр, що дорівнює вн утрішньому діаметру тр уби D, зменшеному на величину D*7,9»10"6AT+0,1MM, де ДТ - різниця між кімнатною температурою і температурою розплаву в °К, а з боку дна - зовнішньому діаметру труби , зменшеному на таку ж величину і має виріз, утворений повздовжнім осьовим та поперечним розрізами, співпадаючими з границе ю циліндрі в, до вжини яких співвідносяться як 1:1, менша товщина стінки дорівнює товщині тр уби, дно - двом товщинам, кінець, закритий пробкою, розташовують з боку, в який рухається нагрівач. Вказане завдання досягається тим, що кінець труби з боку, в який рухається нагрівач, закривається графітовою пробкою виконаною у вигляді стакану, глибина якого рівна подвійній ширині зони розплаву, зовнішня циліндрична поверхня якого з боку глухого отвор у має діаметр, що дорівнює внутрішньому діаметру тр уби (d), зменшеного на вели чи н у d 7 ,9 1 0 -6 ДТ+0 ,1мм , де ДТ - різн иця між кімнатною температурою і температурою розплаву речовини в °К, а з боку дна - зовнішньому діаметру труби, зменшеному на таку ж величину і має виріз, утворений повздовжнім осьовим та поперечним розрізом, співпадаючим з граничею циліндрів дво х діаметрів, довжини яких співвідносяться як 1:1, менша товщина стінки дорівнює товщині кварцевої труби. Промислове використання запропонованої корисної моделі не потребує спеціальних технологій та прийомів. Його реалізація можлива на існуючих підприємствах кольорової металургії та електронної промисловості. На кресленні представлений повздовжній розріз контейнера, який заявляється, розміщеного в пристрої для зонної плавки. Запропонований контейнер виконаний у вигляді труби з плавленого кварцу 1, має нижню час CM 4424 тину у вигляді човника для розплаву. Кінець зі сторони, в яку рухається зонний нагрівач 2, закритий пробкою 3 в формі стакана, в якому виконано виріз, утворений перерізом осьового 4 з поперечним 5, співпадаючим з границею двох циліндрів 6. В контейнер, розміщений в реакційній трубі 7, завантажена речовина, позначена як 8. Стрілкою вказано напрямок потоку газу та руху нагрівача. Контейнер використовують наступним чином. Контейнер загружають речовиною. В процесі багатократного проходження розплавленої зони, більша частина домішок та окислів накопичується в графітовому стакані, що забезпечує зменшення прилипання речовини до кварцевої частини контейнера і частково зменшує термічні напруги в кінцевій по відношенню до напрямку руху розплавленої зони частині контейнеру, а циліндрична форма трубки запобігає її поломці. Все вище зазначене призводить до збільшення міцності конструкції та збільшення кратності використанння порівнянно з найбільш близьким аналогом в 4-5 разів, економії речовини внаслідок запобігання розтріскуванню контейнера. Контейнер може використовуватись для очистки речовин з низьким ступенем чистоти, наприклад телуру ТА-1 без попередньої дистиляції або переплавки в водні. Розмірні параметри пробки вибрані з наступних міркувань. Глибина стакана вибрана такою щоб забезпечити : по-перше доста тній об'єм для накопичення основної частини домішок та окислів; по-друге забезпечити неможливість виштовхування пробки розплавом. Величина зменшення діаметрів є D-7,9 10 -ДТмм вибрана з вра хуванням більшо го ніж у кварцу коефіцієнта лінійного теплового розширення гра фі ту та паралельного відносно труби контейнера та реакторної труби розміщення пробки без зазору в нижній частині. З численних експериментів добавка +0,1мм вибрана такою, яка дозволяє за допомогою капілярних сил утримувати розплав в контейнері, а також забезпечує легкість процесу загрузки та вигрузки злитку речовини. Використання запропонованого контейнера дозволила знизити собівартість отримання речовини за рахунок збільшення кратності використання контейнера в 4-5 разів та відмови від попередньої операції - очистки від окислів. Використання такої конструкції забезпечило м ожли ві сть р о бо ти з ко н тей не рам и велико го (> 36 мм) діаметру Література: [1] Вильке К.Т. Выращивание кристаллов.- Л., Недра, 1977, с.318-319. [2] А.с.(СССР) №1325908, 1985. Контейнер для зонной плавки легкоиспаряющихся веществ. А.И. Копыл, С.Д. Летюченко, Е.И. Слынько. .---.-» -.- Комп'ютерна верстка Л.Литвиненко Підписне Тираж 37 прим. Міністерство осв іт и і науки України Державний департамент інтелектуальної в ласності, вул. Урицького, 45, м. Київ , МСП, 03680, Україна ДП "Український інститут промислов ої в ласності", в ул Глазунов а, 1, м Київ -42, 01601