稀土百科 | 悬浮区熔-电传输联合法提纯稀土金属

1.基本原理

随着人们对稀土金属提纯方法研究的加深，发现将悬浮区熔和电传输结合起来能够提高提纯效果，缩短生产周期。这种方法被称作悬浮区熔-电传输联合法，该方法不仅拥有悬浮区熔提纯去除稀土金属中的金属杂质的优点，还拥有电迁移法去除稀土金属中的氧等(体杂质效果显著的特性。该方法的实质是在高温和强直流电场的电传输过程中，同时进行区域熔炼以提纯稀土金属。此时在电场的作用下，带正、负电荷的杂质离子分别移向阴极和阳极;而随着区域熔炼的进行，某些杂质沿棒长会实现重新分布，并最终浓集于棒条的两端。

2.影响因素和工艺方法

由于该方法是悬浮区熔和电传输联合在一起，所以悬浮区熔和电传输的影响因素都会影响这种新的方法。在悬浮区熔和电传输提出时，将稀土金属试棒的两端固定在电极上，在悬浮区熔提纯时，熔区从试棒的下端向上移动，则金属试棒的上端接阳极，下端接阴极，在两端加上直流电，这样金属杂质和氧等气体杂质都集中在上端，然后去除试棒的上端，剩下的是较纯的金属。如果整个过程在高真空氛围中进行，则能够更好地除去易挥发杂质。

3.金属钇的提纯工艺

金属钇的试样长230mm，截面积为120mm2。将其垂直固定在水冷铜电极之间，通人直流电加热至900C，电流密度为3A/mm2，电场电压为0.06V/cm，设备的真空度为1.33x10 SPa,电子束熔区以0.4mm/min 的速度由下向上移动。在电场中经过10次区熔的试样，其x射线衔射照片表明，钇锭的首部为单晶，中部是粗晶，而尾部是多晶。可见钇棒的首部是试样的最纯部分。