鍺合金制備:4N~5N 級真空熔煉鍺錠用于生產鍺銅、鍺鋁、鍺鎂等合金,核心作用是:?
提升合金的強度、硬度與耐腐蝕性(如鍺銅合金用于制造航空發動機葉片、精密機械零件);?
改善合金的切削加工性能(如鍺鋁合金用于汽車輕量化零部件)。
醫療與生物領域:鍺化合物(如有機鍺)用于制備醫療敷料、保健品(需嚴格控制劑量),據稱具有抗氧化、促進新陳代謝的作用,但應用范圍較窄,市場規模有限。
核心工藝特點:?
優勢:設備成熟、產能大(單爐可生產 300~600mm 長鍺錠)、純度可控(6N~9N)、晶體完整性好;?
局限:對原料初始純度要求較高(需 5N 以上粗鍺),單爐生產周期長(8~20 道次,合計耗時 12~36 小時)。
主要用于制備超高純(8N~9N)或大尺寸鍺錠,適配半導體、核探測等高端需求,工藝細節如下:?
工藝核心原理:鍺料垂直懸掛(通過籽晶固定于頂部,尾料置于底部),利用高頻線圈或電子束加熱形成垂直熔區,熔區從下至上移動,雜質向尾料富集,純鍺沿籽晶定向生長。?
關鍵技術要點:?
熔區穩定控制:通過電磁約束或表面張力維持熔區形態(寬度 1~2cm),避免傾斜或斷裂;?
氣氛保護:采用高純度 H?氣氛(純度≥99.9999%),抑制鍺氧化并還原微量氧化物雜質;?
多道次優化:需 15~30 道次提純,每道次后反向移動熔區,提升純度均勻性。?
適用場景:用于 9N 級超高純鍺錠(核輻射探測器用)、大直徑鍺單晶前驅體,產量占比約 5%~8%,成本較水平區熔法高 30%~50%。

