[科普中国]-区域熔炼

简介

金属中大都含有各种杂质，当这种含有杂质的熔体金属降温凝固时，凝固晶体中的杂质分布量和它的熔融体中的杂质分布量是不相同的，区域熔炼就是利用这个原理来提纯金属。如果沿一根金属棒安装一个可以移动的加热器，让加热器从棒的一端开始加热熔化，加热器向前移动，熔区也就随着前移，而离开加热器的熔区则又逐渐凝固，这样一直进行到棒的另一端，叫做一次通过。若进行很多次通过，就可以使金属中的杂质集中到金属棒的一端，切去富集杂质的一端，即得到高纯金属。这种提纯金属的方法就叫做区域熔炼。

简言之，区域熔炼就是通过金属试料的局部熔化，使金属试料与其中含的微量杂质达到分离的过程。区域熔炼主要用来制取高纯度的金属，它首先是用来提纯晶体管所用的鳍，现在已广泛地应用于各种金属和其他化合物的提纯。1

区域熔炼原理利用杂质在材料的固体和液体状态中溶解度的差别，制备高纯度金属的一种方法。主要用于半导体、核燃料等工业所需要的高纯度金属。

其原理是：当金属中含有杂质B，设其浓度为c0。将金属加热熔化，然后冷却，当固溶体析出时，其中杂质B的浓度为c1，则通常c1