本發(fā)明涉及mbe源鋁棒制造,具體涉及一種mbe源鋁棒制備裝置以及制備方法。
背景技術(shù):
1、鋁(aluminium)化學(xué)式al,銀白色輕金屬,常溫下,密度為2.70g/cm3,熔點(diǎn)為660℃。mbe源鋁主要用于分子束外延(mbe)。在mbe應(yīng)用中,對(duì)鋁中碳雜質(zhì)有嚴(yán)格要求,要求鋁占比不超過0.2ppmw。
2、目前mbe源鋁的主要制備方法是在氫氣、惰性氣體或真空的氛圍下進(jìn)行區(qū)熔或定向凝固。這些方法的缺點(diǎn)是:盛料容器采用石墨材料,提純過程不能有效去除超高純鋁中的碳雜質(zhì)。
3、專利cn113416854a公開了一種真空蒸餾和區(qū)熔聯(lián)用的高純鋁提純方法,其缺點(diǎn)為:采用石墨作為冷凝材料,在產(chǎn)品收集段,鋁為熔融態(tài),易引入碳雜質(zhì),而后續(xù)區(qū)熔工藝的除碳效果較差,最終難以得到低碳超高純鋁。
4、鑒于此,提出本申請(qǐng)。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)存在的不足之處而提供一種mbe源鋁棒制備裝置以及制備方法本發(fā)明的mbe源鋁棒制備裝置,可定向去除鋁棒中的碳元素,使碳元素的含量低于0.2ppmw(重量百萬分率),使其達(dá)到mbe鋁的要求。
2、為實(shí)現(xiàn)上述目的,本申請(qǐng)的第一方面提供了一種mbe源鋁棒制備裝置,其為固相電解裝置,包括可抽真空的電解槽、第一電極、第二電極、鋁棒和加熱器;
3、所述第一電極、第二電極位于所述電解槽的兩端,且所述第一電極、第二電極的部分伸入到所述電解槽的內(nèi)部,所述鋁棒位于第一電極、第二電極之間;
4、所述加熱器用于對(duì)所述鋁棒進(jìn)行加熱,且所述加熱器與所述電解槽可相互分離設(shè)置。
5、作為本申請(qǐng)的實(shí)施方案,所述電解槽的兩端通過兩端的水冷法蘭進(jìn)行密封。
6、作為本申請(qǐng)的實(shí)施方案,所述電解槽上開有真空接口。
7、作為本申請(qǐng)的實(shí)施方案,所述第一電極為無氧銅電極,所述第二電極為無氧銅電極。
8、本申請(qǐng)的第二方面提供了一種mbe源鋁棒制備方法,基于上述所述的mbe源鋁棒制備裝置,包括以下步驟:
9、將鋁棒置于第一電極和第二電極之間;
10、抽真空;
11、通過外接電源對(duì)所述第一電極、第二電極施加電流;
12、加熱,對(duì)鋁棒靠近陽極端的一端進(jìn)行去除,去除長度占鋁棒總長度的15~25%,得到mbe源鋁棒。
13、作為本申請(qǐng)的實(shí)施方案,所述鋁棒的純度為5n~7n。
14、作為本申請(qǐng)的實(shí)施方案,抽真空至真空度≤0.001pa。
15、作為本申請(qǐng)的實(shí)施方案,所述電流為200~400a。
16、作為本申請(qǐng)的實(shí)施方案,所述加熱溫度為450~630℃。
17、作為本申請(qǐng)的實(shí)施方案,所述加熱時(shí)間為100~300h。
18、本發(fā)明的有益效果在于:本發(fā)明的mbe源鋁棒制備裝置,可定向去除鋁棒中的碳元素,使碳元素的含量低于0.2ppmw(重量百萬分率),使其達(dá)到mbe鋁的要求。
1.一種mbe源鋁棒制備裝置,其為固相電解裝置,其特征在于,包括可抽真空的電解槽、第一電極、第二電極、鋁棒和加熱器;
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的mbe源鋁棒制備裝置,其特征在于,所述電解槽的兩端通過兩端的水冷法蘭進(jìn)行密封。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的mbe源鋁棒制備裝置,其特征在于,所述電解槽上開有真空接口。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的mbe源鋁棒制備裝置,其特征在于,所述第一電極為無氧銅電極,所述第二電極為無氧銅電極。
5.一種mbe源鋁棒制備方法,其特征在于,基于權(quán)利要求1~4任一所述的mbe源鋁棒制備裝置,包括以下步驟:
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的mbe源鋁棒制備方法,其特征在于,所述鋁棒的純度為5n~7n。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的mbe源鋁棒制備方法,其特征在于,抽真空至真空度≤0.001pa。
8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的mbe源鋁棒制備方法,其特征在于,所述電流為200~400a。
9.根據(jù)權(quán)利要求5所述的mbe源鋁棒制備方法,其特征在于,所述加熱溫度為450~630℃。
10.根據(jù)權(quán)利要求5所述的mbe源鋁棒制備方法,其特征在于,所述加熱時(shí)間為100~300h。