一种连续制备高纯单晶铜的方法及设备

	一种连续制备高纯单晶铜的方法及设备
	黄圆圆; 付亚波; 崔静
	2013-03-20
专利权人	台州学院 ; 付亚波
公开日期	2013-03-20
授权国家	中国
专利类型	发明申请
摘要	一种连续制备高纯单晶铜的设备与方法，属于新材料制备技术领域。本制备高纯单晶铜的设备包括电子束熔炼炉、水平连铸设备、液位控制块、保温结晶器、牵引设备等。方法是剪切后的4N铜阴极板通过原料运输辊道运入电子束熔炼炉，在石墨舟上进行熔炼和提纯；提纯后的铜熔体通过导流管直接流入水平连铸炉的保温炉，炉内通入保护气体氮气，防止氧化；铜熔体经过保温结晶器和冷却设备，形成具有定向凝固组织的单晶铜线坯；线坯经过牵引设备的牵引，实现了连续生产。本发明所涉及的设备及方法，可实现连续制备高纯单晶铜线坯，具有成本低廉、无污染、易自动控制等优点，所制备的铜线坯既具有高纯又具有单晶的性能，适用于制备IC封装材料的键合丝等材料。
申请日期	2012-12-10
优先权日	2012-12-10
专利状态	撤回-视为撤回
申请号	CN201210526682.0
公开（公告）号	CN102974793A
IPC 分类号	B22D11/14 ; B22D11/045 ; B22D11/116 ; C22B9/22 ; C22B15/14 ; B22D27/04
专利代理人	郭建平
代理机构	台州市南方商标专利事务所(普通合伙)
权利要求	1.一种连续制备高纯单晶铜的设备，该设备包括电子束熔炼炉、水平连铸炉的保温炉、液位控制块、保温结晶器、冷却设备、牵引设备和原料运输辊道等，其特征在于： 4N铜块通过原料入口（11），由原料运输轨道（12）运输到电子束熔炼炉（10），原料在石墨舟（14）上进行熔炼和提纯，铜熔体在2度倾斜分力的作用下，流入导流管（16），进入水平连铸炉的保温炉（8），保温炉的恒定温度由加热套（7）以辐射热的方式提供；在液面控制块（9）的调节下，熔体在静压力作用下进入保温结晶器（6）；保温结晶器外套（4）通电，加热套（5）通过辐射使熔体温度恒定；冷却设备（3）起动，使坯料形成定向凝固组织；牵引设备2起动，将凝固的坯料1牵出，实现连续生产高纯单晶铜线坯。 2.根据权利要求1所述的设备，其特征还在于，原料运输辊道(12)与电子束熔炼炉（10）联接，在满足真空条件下实现了原料的连续加入，适合大规模、连续式生产。 3.根据权利要求1所述的设备，其特征还在于，经电子束熔炼炉（10）提纯后的铜熔体由石墨舟（14）和导流管（16）直接进入水平连铸炉的保温炉（8），石墨舟（14）与水平面有一定角度，保证铜熔体既能实现充分提纯，又能自动流入。 4.根据权利要求1所述的设备，其特征还在于，水平连铸炉的保温炉（8）的恒定温度由加热套（7）以辐射热的方式提供，保证铜熔体的温度维持在一定范围，以完成铸造。 5.根据权利要求1所述的设备，其特征还在于，保温结晶器（6）的恒定温度由加热套（5）以辐射热的形式来维持，满足定向凝固的要求。 6.利用权利要求1、2、3、4、5所述设备制备高纯单晶铜的方法，其特征包含以下步骤：步骤一：剪切后的4N铜阴极板通过原料运输辊道运入电子束熔炼炉，抽真空至10-2-10-3 Pa时，启动电子枪轰击铜块，在石墨舟上进行熔炼和提纯；步骤二：提纯后的铜熔体通过导流管直接流入水平连铸炉的保温炉，炉内通入保护气体氮气，防止氧化；步骤三：铜熔体经过保温结晶器和冷却设备，形成具有定向凝固组织的单晶铜线坯；步骤四：线坯经过牵引设备的牵引，实现了连续生产；步骤五：将上述步骤组合在一起可实现连续化生产，能得到无限长的铜线坯，既具有高纯又具有单晶的性能；经分析含量较高的前22种杂质元素，减量百分含量的纯度为5N至6N。
引用专利	CN101280430A;CN102031394A;CN1483532A;CN2550097Y;JP1992365888A;JP1994173063A;US6589474B1
被引用专利数量	17
简单法律状态	失效
文献类型	专利
条目标识符	https://ir.lut.edu.cn/handle/2XXMBERH/109740
专题	兰州理工大学
推荐引用方式 GB/T 7714	黄圆圆,付亚波,崔静. 一种连续制备高纯单晶铜的方法及设备[P]. 2013-03-20.

条目包含的文件		下载所有文件
文件名称/大小	文献类型	版本类型	开放类型	使用许可
CN102974793A.PDF（445KB）	专利		开放获取	CC BY-NC-SA	浏览下载