一种降低高纯铝熔体中不熔物含量的方法技术

本发明专利技术涉及一种降低高纯铝熔体中不熔物含量的方法，所述方法包括以下步骤：(1)将铝锭依次进行机加工、清洗和干燥，得到预处理铝锭；所述预处理铝锭的底部为圆弧形；(2)将步骤(1)得到的所述预处理铝锭依次经过第一熔炼、第二熔炼和第三熔炼，得到高纯铝熔体。本发明专利技术提供方法可以有效解决装料过程中对坩埚的损伤，避免引入不熔物杂质，同时提升装填效率。同时提升装填效率。同时提升装填效率。

【技术实现步骤摘要】
一种降低高纯铝熔体中不熔物含量的方法


[0001]本专利技术涉及高纯铝熔炼
，具体涉及一种降低高纯铝熔体中不熔物含量的方法。

技术介绍

[0002]高纯铝是高技术高附加值材料，通常把纯度(铝含量)大于99.8％的纯铝叫做高纯铝。高纯铝由于具有很好的导电性、可塑性、光反射性、延展性和耐蚀性以及极低的导磁性，广泛应用于汽车电子、消费电子、工业电子、新能源汽车等领域。
[0003]高纯铝作为集成电路用导线材料，对其内部的不熔物含量、缺陷要求极高，否则在溅射过程中极易出现异常放电、喷溅以及微颗粒含量过高等异常问题。因此，在原材料的熔炼过程中要尽可能避免引入不熔物，尤其是在向坩埚中装料的阶段减少引入不熔物。目前已有的装料过程一般是将铝锭加工成500
×
130
×
70mm的船型锭，然后装填入坩埚中，铝锭尖锐的边角容易划到坩埚壁，将不熔物引入铝液中，并且冶炼过程中大约需要装填70块左右船型锭，装填效率比较低。
[0004]CN106756097A公开了一种高纯铝的制备方法，该制备方法首先将高纯铝原料在真空熔炼炉中熔炼，取出后水淬；然后进行冷轧处理后，装入石英舟中；将装入铝锭的石英舟再次放入真空熔炼炉内进行脱氧处理；最后降温得到高纯铝。以上制备方法操作复杂，并且难以避免在填料过程中引入不熔物。
[0005]CN112126797A公开了一种高纯铝的制备方法，该方法通过将铝矾土矿破碎并与氢氧化钠混合制备铝酸盐，然后通入一氧化碳使氯酸盐水解得到碳酸铝沉淀，再依次经过煅烧和电解，得到产品。该方法得到的高纯铝纯度仅达到4N以上，难以满足高水平集成电路的需要。
[0006]因此，提供一种降低高纯铝熔体中不熔物含量的方法具有重要意义。

技术实现思路

[0007]针对以上问题，本专利技术的目的在于提供一种降低高纯铝熔体中不熔物含量的方法，与现有技术相比，本专利技术提供的方法能够有效避免在装料过程中引入不熔物，避免在溅射过程中发生异常放电、喷溅以及微颗粒含量过高等异常问题。
[0008]为达到此专利技术目的，本专利技术采用以下技术方案：
[0009]本专利技术提供一种降低高纯铝熔体中不熔物含量的方法，所述方法包括以下步骤：
[0010](1)将铝锭依次进行机加工、清洗和干燥，得到预处理铝锭；所述预处理铝锭的底部为圆弧形；
[0011](2)将步骤(1)得到的所述预处理铝锭依次经过第一熔炼、第二熔炼和第三熔炼，得到高纯铝熔体。
[0012]本专利技术一方面将铝锭的底部加工成圆弧形，与坩埚内底部的尺寸相匹配，可以有效解决装料过程中对坩埚的损伤，避免引入不熔物杂质，同时提升装填效率；另一方面采用
第一熔炼、第二熔炼和第三熔炼依次加入预处理铝锭并进行分步熔炼，首先通过第一熔炼得到熔化的部分铝液，然后再分别加入预处理铝锭进行第二熔炼和第三熔炼，第一熔炼产生的部分铝液加速后续铝锭的熔化，同时避免了对坩埚的刮擦，进一步减少了不熔物的引入。本专利技术提供的方法相较于已有的船型锭的装填方法，大大减少了高纯铝熔体中的不熔物，并且提高了装料效率。
[0013]本专利技术中，所述“高纯”指的是纯度≥5N5。
[0014]优选地，步骤(1)所述预处理铝锭的纯度≥99.9995％，例如可以是99.9995％、99.9996％、99.9997％或99.9998％，但不限于所列举的数值，数值范围内其它未列举的数值同样适用。
[0015]优选地，步骤(1)所述清洗包括依次进行的水洗和酸洗。
[0016]优选地，步骤(1)所述水洗包括依次进行的第一水洗和第二水洗。
[0017]优选地，所述第一水洗的时间为5
‑
10min，例如可以是5min、6min、7min、8min、9min或10min，但不限于所列举的数值，数值范围内其它未列举的数值同样适用。
[0018]优选地，所述第二水洗的时间为5
‑
10min，例如可以是5min、6min、7min、8min、9min或10min，但不限于所列举的数值，数值范围内其它未列举的数值同样适用。
[0019]优选地，步骤(1)所述酸洗的酸液包括硝酸。
[0020]优选地，所述酸液的质量浓度为1
‑
5％，例如可以是1％、2％、3％、4％或5％，但不限于所列举的数值，数值范围内其它未列举的数值同样适用。
[0021]优选地，所述酸洗的时间为5
‑
10min，例如可以是5min、6min、7min、8min、9min或10min，但不限于所列举的数值，数值范围内其它未列举的数值同样适用。
[0022]优选地，步骤(1)所述干燥的时间为5
‑
10min，例如可以是5min、6min、7min、8min、9min或10min，但不限于所列举的数值，数值范围内其它未列举的数值同样适用。
[0023]本专利技术中，干燥后的铝锭采用塑料膜袋进行包装，避免不熔物和不纯物附着在表面，待装料时再去除塑料膜袋。
[0024]优选地，步骤(2)所述第一熔炼包括：将一块步骤(1)得到的所述预处理铝锭放入坩埚，加热，进行第一熔炼至熔化。
[0025]本专利技术中，所述坩埚的表面涂有一层氧化铝，厚度一般为0.4
‑
0.6mm，起到防护隔绝的作用。
[0026]优选地，所述第一熔炼的熔炼温度为740
‑
760℃，例如可以是740℃、742℃、744℃、746℃、748℃、750℃、752℃、754℃、756℃、758℃或760℃，但不限于所列举的数值，数值范围内其它未列举的数值同样适用。
[0027]本专利技术优选控制第一熔炼的熔炼温度在特定范围，可以进一步促进铝锭熔化的同时，降低熔体中不熔物的含量。
[0028]优选地，所述第一熔炼的时间为5
‑
6h，例如可以是5h、5.2h、5.4h、5.6h、5.8h或6h，但不限于所列举的数值，数值范围内其它未列举的数值同样适用。
[0029]本专利技术优选控制第一熔炼的熔炼时间在特定范围，可以进一步促进铝锭熔化的同时，降低熔体中不熔物的含量。
[0030]优选地，步骤(2)所述第二熔炼包括：将一块步骤(1)得到的所述预处理铝锭再次放入坩埚，进行第二熔炼至熔化。
[0031]优选地，所述第二熔炼的时间为2
‑
3h，例如可以是2h、2.2h、2.4h、2.6h、2.8h或3h，但不限于所列举的数值，数值范围内其它未列举的数值同样适用。
[0032]优选地，步骤(2)所述第三熔炼包括：将一块步骤(1)得到的所述预处理铝锭再次放入坩埚，进行第三熔炼至熔化。
[0033]优选地，所述第三熔炼的时间为2
‑
3h，例如可以是2h、2.2h、2.4h、2.6h、2.8h或3h，但不限于所列举的数值，数值范围内其它未列举的数值同样适用。
[0034本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种降低高纯铝熔体中不熔物含量的方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：(1)将铝锭依次进行机加工、清洗和干燥，得到预处理铝锭；所述预处理铝锭的底部为圆弧形；(2)将步骤(1)得到的所述预处理铝锭依次经过第一熔炼、第二熔炼和第三熔炼，得到高纯铝熔体。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(1)所述预处理铝锭的纯度≥99.9995％。3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，步骤(1)所述清洗包括依次进行的水洗和酸洗。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，步骤(1)所述水洗包括依次进行的第一水洗和第二水洗；优选地，所述第一水洗的时间为5
‑
10min；优选地，所述第二水洗的时间为5
‑
10min。5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，步骤(1)所述酸洗的酸液包括硝酸；优选地，所述酸液的质量浓度为1
‑
5％；优选地，所述酸洗的时间为5
‑
10min。6.根据权利要求1
‑
5任一项所述的方法，其特征在于，步骤(1)所述干燥的时间为5
‑
10min。7.根据权利要求1
‑
6任一项所述的方法，其特征在于，步骤(2)所述第一熔炼包括：将一块步骤(1)得到的所述预处理铝锭放入坩埚，加热，进行第一熔炼至熔化；优选地，所述第一熔炼的熔炼温度为740
‑
760℃；优选地，所述第一熔炼的时间为5
‑
...

【专利技术属性】
技术研发人员：姚力军，潘杰，徐淼，钟伟攀，僧建伟，罗明浩，
申请(专利权)人：同创普润上海机电高科技有限公司，
类型：发明
国别省市：