一种电解镓装置制造方法及图纸

一种电解镓装置，其中反应器顶部设有安装架，安装架下方设有阳极体、阴极体，阳极体、阴极体皆浸入电解液中；阴极体为板状体，阴极体的板体周边贴附设有定型框，定型框对阴极体板体侧面完全覆盖并超出其正、背表面，定型框由耐腐蚀透明材料制成。利用阴极体板体四周包裹定型框作为电解镓层的形态导引，有效控制电解镓层的生长位置并使其边界形态规则化，令电解镓层与铂层的边界位置清晰化；同时，在完成电解后推移阴极体确保电解边界正好对齐定型框端面，利用定型框端面作为刮取动作的限制体，令刮取动作的深度及时中止于电解边界部位，以此准确定位刮取边界，有效避免刮取物料中杂质的掺入，确保刮取物料纯度并以此提高镓生产的品质和效率。品质和效率。品质和效率。

【技术实现步骤摘要】
一种电解镓装置


[0001]本技术属于镓生产装置制造技术，具体涉及一种电解镓装置。

技术介绍

[0002]镓是一种低熔点高沸点的稀散金属，有“电子工业脊梁”的美誉。镓的化合物是优质的半导体材料，被广泛应用到光电子工业和微波通信工业，用于制造微波通讯与微波集成、红外光学与红外探测器件、集成电路、发光二极管等。其中镓镁合金是由金属镓和金属镁有化合成的产物，它主要用于制备高纯度金属有机化合物(MO源)例如：三甲基镓，三乙基镓等，作为MOCVD外延的主要镓源，广泛用于在硅衬底片及砷化镓，氮化镓等化合物半导体材料上的外延生长。
[0003]在实际生产过程中，需要对粗镓半成品进行电解提纯，通过将原料镓作为阳极置入碱液中反应得到GaO2‑
，而后以GaO2‑
在阴极铂上析出得到高纯Ga，在反应结束后，通常会采取刮取方式将阴极铂上的高纯镓刮下，此方式在镓层较厚区域可以得到有效成分，但当刮取至镓层与铂层之间的临界区域时，由于镓层边界的形态不规则，镓层在阴极铂各个面上的生长位置不受控制，导致镓层与铂层的边界轮廓被覆盖，使边界轮廓形态模糊、可识别性差，因此通过视觉判断的边界位置较为模糊，使得刮取作业的操作边界难以定位，容易将铂层物料刮下，造成刮取物料中掺入新的杂质，增加后续二次提纯的负荷并限制了镓生产的品质和效率，因此，需要一种新的技术方案加以改善。

技术实现思路

[0004]针对上述现有技术中的不足，本技术提供了一种电解镓装置，令电解镓层与铂层的边界位置清晰化，准确定位刮取边界，有效避免刮取物料中杂质的掺入，确保刮取物料纯度并以此提高镓生产的品质和效率。
[0005]本技术通过以下技术方案实施：一种电解镓装置，包括反应器，其中，所述反应器顶部设有安装架，所述安装架下方悬挂设有阳极体、阴极体，所述阳极体材质为镓，所述阴极体材质为铂，所述反应器内盛有电解液，所述阳极体、所述阴极体皆浸入所述电解液中；所述阴极体为板状体，所述阴极体的板体周边贴附设有定型框，所述定型框对所述阴极体的板体侧表面完全覆盖，并超出所述阴极体的正表面、背表面，所述定型框由耐腐蚀透明材料制成，所述阳极体、所述阴极体分别与电源装置的正极、负极导通；所述定型框侧表面的居中部位设有零刻度线，所述零刻度线两侧对称设有两个位置刻度，所述位置刻度的刻度线排列方向与所述定型框的框体开口方向相同。
[0006]进一步的，所述阳极体、所述定型框上皆设有挂耳，所述安装架通过两个线体分别对所述阳极体、所述定型框的所述挂耳进行悬挂。
[0007]进一步的，所述定型框上设有贯穿孔，所述阳极体通过导线与所述电源装置正极导通，所述阴极体通过贯穿所述贯穿孔的导线与所述电源装置负极导通。
[0008]进一步的，所述定型框材质为PCTG。
[0009]进一步的，所述电解液含有NaOH。
[0010]本技术的有益效果是：利用阴极体板体四周包裹定型框作为电解镓层的形态导引，有效控制电解镓层的生长位置并使其边界形态规则化，再借助定型框的透明侧壁及位置刻度的校核，令电解镓层与铂层的边界位置清晰化；同时，在完成电解后推移阴极体并按照计算尺寸校核，可确保阴极体的电解边界正好对齐定型框端面，利用定型框端面作为刮取动作的限制体，令刮取动作的深度及时中止于电解边界部位，以此准确定位刮取边界，有效避免刮取物料中杂质的掺入，确保刮取物料纯度并以此提高镓生产的品质和效率。
附图说明
[0011]图1是本技术一实施例的内部结构示意图；
[0012]图2是本技术一实施例的局部结构正视图；
[0013]图3是本技术一实施例的局部结构俯视图；
[0014]图4是本技术一实施例的电解作业结束示意图；
[0015]图5是本技术一实施例的刮取作业示意图。
[0016]图中：1
‑
反应器、2
‑
安装架、2a
‑
线体、3
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阳极体、4
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阴极体、4a
‑
导线、4b
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镓层、5
‑
定型框、5a
‑
贯穿孔。
具体实施方式
[0017]下面针对说明书附图及实施例对本技术作进一步的详细描述。
[0018]如图1
‑
3所示，一种电解镓装置，包括反应器1，其中，反应器1顶部设有安装架2，安装架2下方悬挂设有阳极体3、阴极体4，阳极体3材质为原料镓，阴极体4材质为铂，反应器1内盛有电解液，阳极体3、阴极体4皆浸入电解液中；阴极体4为板状体，阴极体4的板体周边贴附设有定型框5，定型框5对阴极体4的板体侧表面完全覆盖，并超出阴极体4的正表面、背表面，定型框5由耐腐蚀透明材料制成，阳极体3、阴极体4分别与电源装置的正极、负极导通；定型框5侧表面的居中部位设有零刻度线，零刻度线两侧对称设有两个位置刻度，位置刻度的刻度线排列方向与定型框5的框体开口方向相同，以此确保嵌入阴极体4的位置可被准确读测及调整。
[0019]在本实施例中，阳极体3、定型框5上皆设有挂耳，安装架2通过两个线体2a分别对阳极体3、定型框5的挂耳进行悬挂，以此确保阴极体4、阳极体3的稳定状态。
[0020]在本实施例中，定型框5上设有贯穿孔5a，阳极体3通过导线4a与电源装置正极导通，阴极体4通过贯穿贯穿孔5a的导线4a与电源装置负极导通，同时，导线4a以图2所示方式缠绕与线体2a朝上延伸布置，使导线4a不比承受悬挂力。
[0021]在本实施例中，定型框5材质为PCTG，利用PCTG同时具备透明性质及耐腐蚀性，即可确保定型框5内嵌入阴极体4的可观测状态，同时有可保障定型框5不会与电解液中NaOH等必要碱性成分发生反应。
[0022]本实施例的作业过程如下：
[0023]S1：将阴极体4嵌入于定型框5内，如图3所示，借助定型框5PCTG材质的透明性质以观测阴极体4嵌入深度所对应的位置刻度数值，利用锤具冲击推移阴极体4以调整其嵌入深度，确保阴极体4板体两面正好与零刻度线两侧对称设置的位置刻度对齐，以此令阴极体4
处于居中位置，形成如图3所示的居中状态，此时，记录阴极体4板面在对称设置的位置刻度上的相应数值，记录为
±
x；
[0024]S2：将定型框5与阴极体4悬挂装配于反应器1内形成如图1所示状态，通过导线4a连通电源装置，开启电源装置实施电解作业，由于PCTG材质的耐腐蚀性，可确保碱性电解液不会与定型框5发生反应，使电解作业顺利进行；
[0025]S3：如图4所示，待电解镓作业实施完毕后，阴极体4的铂板面上生成一层高纯镓层4b，由于定型框5的限制作用，高处镓层4b的边沿形态平整，且因定型框5对阴极体4板体侧壁的完全覆盖，使阴极体4板体无法生长镓层4b，有效控制电解镓层4b的生长位置并使其边界形态规则化，令电解镓层4b与铂层的边界位置清晰化；此外，可借助位置刻度数据x对边界本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种电解镓装置，包括反应器，其特征在于，所述反应器顶部设有安装架，所述安装架下方悬挂设有阳极体、阴极体，所述阳极体材质为镓，所述阴极体材质为铂，所述反应器内盛有电解液，所述阳极体、所述阴极体皆浸入所述电解液中；所述阴极体为板状体，所述阴极体的板体周边贴附设有定型框，所述定型框对所述阴极体的板体侧表面完全覆盖，并超出所述阴极体的正表面、背表面，所述定型框由耐腐蚀透明材料制成。2.如权利要求1所述的电解镓装置，其特征在于，所述阳极体、所述阴极体分别与电源装置的正极、负极导通。3.如权利要求2所述的电解镓装置，其特征在于，所述定型框上设有贯穿孔，所述阳极体通过导线与...

【专利技术属性】
技术研发人员：宣进，黄建，乔双印，
申请(专利权)人：江西佳因光电材料有限公司，
类型：新型
国别省市：