Зонная плавка

ВНИИТВЧ осуществляет разработку и изготовление технологических установок для получения материалов методом зонной плавки.

Метод индукционной зонной плавки (зонного выравнивания) позволяет получать высокочистые материалы с равномерным составом по длине слитка.

Метод зонной плавки заключается в перемещении зоны расплава вдоль слитка, помещенного в лодочку, расположенную в контейнере. Часто применяют графитовые лодочки и контейнеры в виде герметичной кварцевой трубы.

Зона расплава образуется за счет создания узкой зоны нагрева с помощью одновиткового кольцевого индуктора, окружающего контейнер. Процесс проводится в вакууме или контролируемой атмосфере.

Преимуществами метода являются

• получение чистого материала вследствие того, что процесс проводится в вакууме или контролируемой атмосфере;
• возможность создания узкой зоны нагрева вследствие использования одновиткового кольцевого индуктора специальной конструкции;
• возможность создания одним индуктором необходимых тепловых условий для плавления заготовки и роста кристалла;
• возможность высокоточной стабилизации температурных параметров процесса вследствие использования индукционного нагрева;
• возможность многократного перемещения расплавленной зоны вдоль слитка;
• возможность выравнивания состава слитка по его длине.

Во ВНИИТВЧ разработаны промышленные установки серии "Кристалл 800" для получения и очистки различных материалов зонной плавкой.

В настоящее время успешно эксплуатируются установки для:

• получения алюминия особой чистоты (АОЧ) с содержанием примесей не более 0.001% (марка А999);
• очистка металлургических отходов кремния;
• получения монокристаллов германия особой чистоты.

Конструктивные и технологические параметры каждой установки определяются её конкретным назначением.