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任何金屬都不能達(dá)到純。“超純”具有相對(duì)的含義,是指技術(shù)上達(dá)到的標(biāo)準(zhǔn)。
由于技術(shù)的發(fā)展,也常使 “超純”的標(biāo)準(zhǔn)升級(jí)。“超純”的相對(duì)名詞是指“雜質(zhì)”,廣義的雜質(zhì)是指化學(xué)雜質(zhì)(元素)及“物理雜質(zhì)”(晶體缺陷),后者是指位錯(cuò)及空位等,而化學(xué)雜質(zhì)是指基體以外的原子以代位或填隙等形式摻入。
但只當(dāng)金屬純度達(dá)到很高的標(biāo)準(zhǔn)時(shí)(如純度9以上的金屬),物理雜質(zhì)的概念才是有意義的,因此目前工業(yè)生產(chǎn)的金屬仍是以化學(xué)雜質(zhì)的含量作為標(biāo)準(zhǔn),即以金屬中雜質(zhì)總含量為百萬分之幾表示。
超純金屬的制備有化學(xué)提純法如精餾(特別是金屬氯化物的精餾及氫還原)、升華、溶劑萃取等和物理提純法如區(qū)熔提純等(見硅、鍺、鋁、銦)。其中以區(qū)熔提純或區(qū)熔提純與其他方法相 結(jié)合有效。
由于容器與藥劑中雜質(zhì)的污染,使得到的金屬純度受到一定的限制,只有用化學(xué)方法將金屬提純到一定純度之后,再用物理方法如區(qū)熔提純,才能將金屬純度提到一個(gè)新的高度。各種生產(chǎn)工藝及其特點(diǎn)簡(jiǎn)介如下:熱等靜壓法:ITO靶材的熱等靜壓制作過程是將粉末或預(yù)先成形的胚體,在800℃~1400℃及1000kgf/cm2~2000kgf/cm2的壓力下等方加壓燒結(jié)。可以用半導(dǎo)體材料鍺及超純金屬鋁為例說明典型的超純金屬制備及檢測(cè)的原理(見區(qū)域熔煉)。
中國的貴金屬工業(yè)由于較長時(shí)期處于國家計(jì)劃經(jīng)濟(jì)體制,因此發(fā)展比較緩慢,特別是鉑族金屬起步更是比較晚,工藝技術(shù)比較落后,國內(nèi)資源更是匱乏,直到改革開放以后,以上海黃金的開業(yè)為標(biāo)志,在這三十年里,才得到了迅速的發(fā)展,出現(xiàn)了現(xiàn)貨、紙黃金、紙白銀等等的交易模式,為投資者開打了通往財(cái)富的大門,更多的開辟了就業(yè)渠道,同時(shí)鉑族金屬的生產(chǎn)加工企業(yè)和流通領(lǐng)域的企業(yè)也似雨后春筍,蓬勃發(fā)展,使中國成為很大的的鉑族金屬進(jìn)口和消費(fèi)國。為了形成高質(zhì)量圖像,聚合色粉被廣泛使用,以代替慣常使用的粉碎色粉。