A method of further purification of zone-refined aluminum by cold-crucible levitation melting in ultra-high vacuum

Purification complémentaire d’aluminium de fusion de zone par fusion en lévitation sous ultra-vide en creuset froid

¹ Faculty of Engineering, Hiroshima Kokusai Gakuin University, 6-20-1 Nakano Aki-ku, Hiroshima, 739-0321 Japan
² Research Institute of Advanced Technology, Hiroshima Kokusai Gakuin University, Hiroshima, Japan
³ Student of Graduate School of Engineering, Hiroshima Kokusai Gakuin University, Hiroshima, Japan

Abstract

We have found that impurity elements with a solid/liquid distribution coefficient k less than unit are removed efficiently by levitation melting in ultra-high vacuum. Therefore, this method was applied to the purification of the tail part of zone-refined aluminum, because in this part the impurity elements with k less than unit are accumulated. The tail part of zone- refined aluminum with residual resistance ratio RRR = R (300K)/ R (4. 2K) = 1 500 to 15 000, was melted in ultra-high vacuum (about 10^–8 Pa) in a cold crucible induction furnace. By this way, the RRR of the sample was improved to 20000.

Résumé

Nous avons trouvé que les impuretés ayant un coefficient de distribution solide/liquide k inférieur à l’unité sont efficacement éliminés par fusion en lévitation sous ultra-vide. Cette méthode a été utilisée pour purifier la queue d’un morceau d’aluminium de fusion de zone, parce qu’en cet endroit sont concentrés les éléments de coefficient k inférieur à l’unité. La queue du morceau d’aluminium de fusion de zone avait une résistance résiduelle RRR = R(300K)/R(4. 2K) = 1 500 à 15000. Elle a été fondue par induction dans un creuset froid, sous ultra-vide d’environ 10^–8 Pa. De cette façon, le RRR de l’échantillon a été augmenté jusqu’à 20000.