資源分布與產(chǎn)量:鍺在地殼中含量極其稀少,且多伴生于鉛鋅礦、煤礦等礦石中。中國是世界上的精制鍺生產(chǎn)國,在全世界每年生產(chǎn)的 150 公噸金屬中約占 70%,其他主要生產(chǎn)國包括俄羅斯和加拿大。
原料預(yù)處理
原料選擇:選用純度約 5N(99.999%)的粗鍺錠或還原鍺粉,通常來自 GeCl?水解、GeO?氫還原等工藝產(chǎn)出的初級金屬鍺。
表面凈化:用混合酸(如 HF+HNO?)腐蝕去除表面氧化層與油污,再經(jīng)去離子水清洗、真空烘干,防止雜質(zhì)帶入后續(xù)工序。
破碎與成型:將凈化后的鍺料破碎成均勻顆粒,壓制成與石英舟適配的條狀或塊狀,減少區(qū)熔時(shí)的縮孔與偏析。
鍺錠的核心分類與差異?
除了之前重點(diǎn)介紹的區(qū)熔鍺錠,工業(yè)中常見的鍺錠還包括以下類型,核心差異集中在提純工藝、純度與用途:?
?
類型?
提純方法?
純度范圍?
關(guān)鍵特點(diǎn)?
主要應(yīng)用?
區(qū)熔鍺錠(FZ-Ge)?
水平 / 垂直區(qū)熔法?
6N~9N(99.9999%~99.9999999%)?
雜質(zhì)偏析徹底,晶體完整性高,半導(dǎo)體特性優(yōu)異?
鍺單晶、紅外光學(xué)材料、半導(dǎo)體器件?
真空熔煉鍺錠?
真空高溫熔煉?
4N~5N(99.99%~99.999%)?
生產(chǎn)效率高,成本較低,純度適中?
鍺合金、低檔光學(xué)部件、含鍺化合物原料?
電解精煉鍺錠?
電化學(xué)還原 + 精煉?
5N~6N?
雜質(zhì)去除效率穩(wěn)定,適合批量生產(chǎn)?
光纖用鍺摻雜劑、靶材中間體?
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