
【化】 zone refining
area; circumscription; confine; district; extent; reach; region; section
【计】 A; area; region
【化】 band
flux; fuse; melt; melt down
【计】 fusing
【化】 fusion; melting
【医】 fuse; fusion; fusional; lyse; lysis; lyso-; lyze
crystal; crystallization; crystallize
【化】 crystallization
【医】 Crys.; crystal; crystallization
make with extra care; refine
【化】 polishing; refining
【医】 purification; rectification; refine; refinement
【经】 refine; refining
区域熔化结晶精制(Zone Melting and Crystallization Refining)是一种高纯度材料制备技术,其核心原理是通过局部加热形成狭窄熔融区,并利用熔融-凝固过程中杂质在固液相间的分配差异实现材料提纯。该技术英文术语对应为“zone refining”或“zone melting”,在材料科学领域具有重要地位。
技术原理及过程
$$ C_s = kC_0(1-g)^{k-1} $$
其中$C_s$为凝固相浓度,$C_0$为初始浓度,$g$为凝固分数。
主要应用领域
权威文献参考
区域熔化结晶精制是一种材料提纯技术,结合了区域熔炼与结晶原理,主要用于获得高纯度物质。其核心原理和过程如下:
区域熔炼
通过局部加热使材料锭条形成狭窄熔区,并缓慢移动该熔区。利用杂质在固相和液相中的溶解度差异(即分凝效应),杂质会逐渐向熔区移动方向富集,最终集中到材料末端,从而提纯主体部分。
结晶控制
在熔区冷却凝固时,高纯度成分优先结晶析出,而杂质因溶解度差异被排除到液相中,通过多次重复此过程实现杂质分离。
主要用于制备半导体材料(如锗、硅)、高纯金属及有机化合物,其优势在于可去除微量杂质,纯度可达99.9999%以上。
该方法通过物理相变实现提纯,避免了化学试剂的引入,是精密材料制造的关键技术之一。
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