用于反应和熔化聚结和分离的多级系统的利记博彩app

专利名称：用于反应和熔化聚结和分离的多级系统的利记博彩app
技术领域：
本发明一般说来涉及各种材料的细粒或粉末的提纯和熔化聚结分离，并且更具体地说，涉及一种用于反应、提纯和熔化聚结分离精细粉末的多级系统。
背景技术：
对生产包括金属、半导体和陶瓷的高纯度材料日益增长的需求持续存在。一种节约成本的潜在方式在于再循环来自各个工业工艺(诸如，锯切、研磨)，或来自流化床和长丝反应器的副产物，或来自产生非常精细的粉末分布于第二可熔化相中的生产工艺的残余材料,来生产这种高纯度材料然而，由于残余材料的尺寸导致非常高的表面积而易于污染、反应或降解，并且即使对残余材料的紧凑压缩结构而言，其热传导性也非常低，使得残余材料难以被加热和熔化，因此残余材料难以处理。例如，由于残余材料难以在清洁的系统中熔化以及重新产生高纯度材料，这些残余材料并未充分地再使用。

发明内容
在一个实施方式中，本发明一般说来涉及一种用于执行熔化聚结和分离的多级系统。在一个实施方式中，所述多级系统包含第一容器，用于将粉末与盐混合，所述第一容器具有开口 ；加热构件，所述加热构件耦接至所述第一容器，用于加热所述第一容器；和第二容器，所述第二容器耦接至所述第一容器。在一个实施方式中，本发明针对一种用于执行熔化聚结和分离粉末的方法。所述方法包含将所述粉末与一第二材料混合，将所述粉末与所述第二材料的混合物提供于第一容器中，将所述第一容器加热至第一温度以熔化所述第二材料，将所述第二材料自所述第一容器中排流至第二容器中，将所述第一容器加热至第二温度以熔化所述粉末，和将所述粉末自所述第一容器中排流至所述第二容器中。在一个实施方式中，本发明针对一种用于执行熔化聚结和分离的多级系统。所述多级系统包含第一容器，用于将粉末与盐混合，所述第一容器具有开口 ；加热构件，所述加热构件耦接至所述第一容器，用于加热所述第一容器，和数个第二容器，所述数个第二容器连续地馈送至所述第一容器并可移除地耦接至所述第一容器。


因此，为了能详细理解本发明的上述特征，可参考实施方式以获得本发明的更特定描述，其中一些实施方式图示于附图中。然而，应注意，附图仅图示本发明的典型实施方式，并且因此不欲视为对本发明的范围，因为本发明可允许其他同等有效的实施方式。图I描述二级系统的实施方式；图2描述射频(radio frequency ；RF)熔炉中的二级系统的实施方式；图3描述三级系统的实施方式；
图4描述连续二级系统的实施方式；和图5描述执行二级反应和熔化聚结和分离的方法的实施方式的流程图。
具体实施方式
本发明一般来说涉及一种用于反应和熔化聚结精细粉末之后分离精细粉末的多级系统。目前，并未充分地再使用精细粉末。例如，这些精细粉末可自涉及各种元素或化合物的各种工业工艺或制造步骤产生，所述各种元素或化合物诸如硅、钛、碲化镉(CdTe)、砷化镓(GaAs)等。例如，硅细粉或粉末可因同质成核而自诸如长丝或流化床反应器的硅生产反应器获得。本发明亦可适用于自其他半导体和太阳能电池制造步骤获得的材料的粉末、细粉或碎粒(在下文中可互换地简称为“粉末”)，所述其他半导体和太阳能电池制造步骤包括(但不限于)切割、粉碎、研磨、锯切或粉末或碎粒通常为副产物的其他工艺。这些粉末、细粉或碎粒并未充分地再使用的一个原因是如上所述，在清洁系统中难以熔化所述粉末、细粉或碎粒。另外，当加热粉末时，粉末可在产生期间丢失。例如，当使用硅粉末时，在二氧化硅坩埚中加热和熔化硅，其可作为氧化硅(SiO)蒸气丢失。另外，当前分批工艺为耗时的且需要大量人工来移除可黏在坩埚上的铸块。因此，用于反应和熔化分离的本发明新颖多级系统解决了这些问题并且提供更有效率的系统和方法。在一个实施方式中，可将粉末与第二材料混合，以允许粉末得以熔化固结成铸块。可将粉末与第二材料的混合物放置于用于熔化聚结和分离的多级系统中。可在将混合物放置于多级系统中之前预混合粉末与第二材料，或可在多级系统中的容器中混合粉末与第二材料。随后，如下文所述，可自第二材料移除凝固粉末的铸块。粉末可为例如硅(Si)、钛(Ti)、GaAs或CdTe。在一个实施方式中，粉末包含精细粉末，其中至少20%的精细粉末具有小于I微米的直径。粉末可包含大于20%纳米大小的细粉或粉末。在另一个实施方式中，粉末可包含大于50%纳米大小的细粉或粉末。在另一个实施方式中，粉末可包含大于66%纳米大小的细粉或粉末。细粉或粉末的大小代表细粉或粉的每个颗粒的直径。第二材料可为盐。例如，盐可为卤素离子。例如，盐可为卤素和锂(Li)、钠(Na)、钾(K)、镁(Mg)、锶(Sr)、钙(Ca)或钡(Ba)的混合物。例如，卤素离子可为氟化钠(NaF)、氟化锂(LiF)、氟化钾(KF)、氟化钙(CaF2)、氟化锶(SrF2)、氟化钡(BaF2)或氟化镧(LaF3)中的至少一种。在另一个实施方式中，取决于使用何种类型的粉末，第二材料可含有诸如氯化物(例如，氯化镉(CdCl2))的其他卤素或高达20%的硅酸盐，诸如，Na2SiO3，或可为诸如二氧化硅(SiO2)或氧化硼(B2O3)的氧化物。多级系统用于执行目标粉末的反应和熔化聚结，随后从伴随相分离目标粉末，所述多级系统的一个实施方式包括如图I中所示的二级系统100。二级系统100包括第一容器102和第二容器104。可将第二容器104可移除地耦接至第一容器102。在一个实施方式中，可用衬里材料120 (例如，石墨)对第一容器102加衬里，以防止粉末与第二材料的混合物108或其他形成液体与第一容器102相互作用。在另一个实施方式中，可用氮化硅(Si3N4)或碳化硅(SiC)对第一容器102加衬里。可将粉末与第二材料的混合物108放置到第一容器102中。第一容器102可含有用于将第二材料自第一容器102中排放或排流出至第二容器104中的构件。可部分排流第二材料，或者可完全排流第二材料。另外，单独地排放或排流第二材料。
用于排流的构件可为第一容器102中的开口。在一个实施方式中，开口可为第一容器102的底部中的孔106。尽管图I仅图示一个孔106，但是所属领域的技术人员会认识到第一容器102可具有任何数目的孔106。另外，孔106可指单个孔106或数个孔106。第一容器102的底部可包括一或更多个倾斜表面114，以允许熔化的材料(例如，在熔化第二材料之后)通过孔106排流。斜面可为任何角度，使得熔化的材料通过孔106排流。例如，斜面可为5度、20度或大于30度。在一个实施方式中，孔106的直径为近似I毫米(mm)至2厘米(cm)。在另一个实施方式中，孔106的直径为近似3mm至10mm。尽管在图I中将孔106图示为在第一容器102的底部中，但是本发明预期可将孔106定位在第一容器102上的任何地方，使得第二材料以及最终的熔化的粉末可自第一容器102排流。例如，可将孔106放置在第一容器102的侧面上，使得可倾斜第一容器102以排流第二材料，并且随后排流由熔化粉末产生的液体。在另一个实施方式中，开口可为第一容器102的顶部开口。顶部开口可具有用于倾倒出熔化的第二材料并且随后倾倒出由熔化粉末产生的液体的唇口。在又一个实施方式中，通过第一容器102的底部孔106和顶部开口排流的两种方法均可使用。例如，孔106可具有较小直径，诸如小于1_，使得仅熔化的第二材料可通过孔106排流，并且由熔化粉末产生的液体可自第一容器102的顶部开口倾倒。可将加热构件200耦接至第一容器102，用于加热第一容器102和熔化第二材料和粉末。在一个实施方式中，可分阶段渐进地执行加热。例如，可将第一容器102加热至第一温度。可使第一温度维持一段时间。然后，可将第一容器102加热至第二温度。或者，可连续地执行加热。图2图示加热构件200的一个实施方式。例如，可将二级系统100放置在熔炉202内并耦接至加热线圈204。例如，加热线圈204可为射频(RF)加热线圈。尽管在图2中作为实例图示了 RF熔炉，但是可使用任何加热构件。例如，加热构件可包括电阻加热、辐射加热等。在一个实施方式中，可将二级系统100放置在熔炉202中并保持在惰性气氛下。在另一个实施方式中，可添加气体的小分压力，并且然后加热系统，所述气体例如四氟化硅(SiF4)。也可使用其他蒸气或种类，诸如Ti固结期间的四氯化钛(TiCl4) ,GaAs固结期间的As或前驱物或CdTe固结期间的Cd、CdCl2或Te蒸气。在混合物108在第一容器102中的情况下，通过加热构件200将第一容器102加热至第一温度以熔化第二材料。参阅回图1，当第二材料熔化时，第二材料可通过孔106部分排流至第二容器104中。尤其是，熔化的第二材料也可包括其他杂质。换句话说，通过加热第一容器102，二级系统100可同时执行熔化聚结、分离和提纯。可在排放时冷却第二容器104以凝固第二材料，从而留下第二材料的第一层110。随后，可将第一容器102加热至第二温度以熔化粉末并将由熔化的粉末产生的液体排流至第二容器104中。因此，可将来自原始粉末的材料的纯固体铸块形成为第二层112，第二层112可容易地自第二容器104移除。
在一个实施方式中，第二容器104可具有受控的冷却机构。第二容器104中缓慢受控的冷却有助于达成进一步提纯自粉末获得的铸块。因此，界面可被定位并容易地从由原始粉末产生的剩余纯凝固铸块移除。与第一容器102类似，也可用衬里材料120对第二容器104加衬里，使得第二容器104相对于第二材料和粉末为惰性的。例如，也可用石墨、氮化硅或碳化硅对第二容器104加衬里。在一个实施方式中，可通过预清洁步骤处理粉末，以移除粉末上的任何有机物、金属、氧化物和/或碳化物。例如，可通过诸如表面活化剂或分散剂辅助的浮选分离、丙酮或类似溶剂清洁的预清洁步骤处理粉末以移除有机物，并且使用诸如可由HF、HNO3> HCl、H2O2等的混合物获得的酸/氧化剂混合物通过局部蚀刻处理粉末以移除表面氧化物和/或金属杂质。然后，可通过使用例如第二材料的溶液或浆料的任何已知技术粒化或固结已预清洁的粉末，随后干燥颗粒物。下文提供本发明的一个实例。实例1在一个实例中，纯硅铸块是由来自流化床反应器同质成核的硅细粉或来自硅晶圆粉碎的硅粉末形成，所述硅细粉和硅粉末都具有主要在纳米至微米范围内的大小，所述硅细粉和硅粉末与氟化钠(NaF)混合。将硅粉末与NaF的混合物108放置于二级系统100的第一容器102中。将二级系统100放置于使用RF加热线圈的熔炉202中，并保持在惰性气氛中。将第一容器102加热至990摄氏度(°C )至1400°C之间的第一温度，以熔化NaF并帮助热量传递和清除Si粉末的表面氧化物。允许含一些副产物Na2SiO3的NaF，和相应氟硅酸盐和NaF与氟硅酸盐中携带的杂质通过孔106部分地自第一容器102中排流至第二容器104中。在第二容器104中凝固具有杂质含量的熔化的NaF。随后，将第一容器102加热至高于1420°C的第二温度以熔化硅粉末。将具有一些NaF且仍然润湿的熔化硅粉末通过孔106自第一容器102排流至第二容器104中，位于凝固的NaF上方。将熔化的硅粉末凝固为NaF层上方的纯硅铸块。如上文所述，也可将上文所述的本发明二级系统100和方法用于诸如钛(Ti)的其他金属粉末和细粉。例如，可在第一容器102中将Ti粉末与CaF2混合并加热至高于1440°C的第一温度以熔化大部分CaF2并将大部分CaF2排放至第二容器104中。随后,可将第一容器102加热至高于1640°C的第二温度以熔化固结Ti粉末。其他第二材料可用来控制混合物(诸如，SrF2、BaF2和LaF2)的熔点、密度和其他性质。也可通过直接馈送粉末以被固结为第二材料的熔化物来使用以上技术，其中粉末将熔化以形成亚微米至微米液滴，所述液滴然后可被聚结为更大的池。例如在一个实施方式中，可直接将Ti精细粉末、由粉末形成的Ti粒状物或Ti-CaF2粒状物添加至熔化的CaF2，以加速湿润和传递热量至Ti粉。当粉末进展为熔化物时，所述粉末到达熔点，CaF2中的所得Ti液滴聚结为更大的Ti液滴并且最终在底部处聚结为Ti池。这种技术也可用来在一个反应器中同时生产和固结所要的材料。例如，可直接将所要材料的前驱物添加至第二材料，例如，NaF熔化物，以首先反应并且然后熔化固结物。例如，可将镓(Ga)和砷(As)或镓和砷与NaF (或B2O3或任何其他可熔化的非反应性介质)的混合物馈送到熔化物，以允许反应来原位形成GaAs，然后可允许GaAs液滴熔化固结物，并且然后可处理混合物以独立于NaF(或B2O3)排放GaAs。
类似地，可将由CdTe晶圆制造产生的锯屑或镉(Cd)和碲(Te)粉末(或镉和碲与NaF粉末的混合物)添加至熔化的NaF或加热，直至上述物质反应为止。可将温度保持在CdTe的熔点以上，以便材料液滴聚结为池并且然后与盐分离，以便可独立地排放两种材料。若需要则可添加CdCl2以控制组分的活性。图3图不用于执行反应和熔化分离的多级系统的另一实施方式,所述另一实施例包括三级系统300。三级系统300包括第一容器302、第二容器304和第三容器306。在一个实施方式中，第一容器302可包括用于将粉末与第二材料的混合物310自第一容器302排放或排流出至第二容器304中的构件。在一个实施方式中，用于排流的构件可为第一容器302中的开口。例如，开口可为第一容器302的底部中的孔306。第一容器302的底部可包括一或更多个倾斜表面316，以允许粉末与第二材料的混合物310通过孔306排流。斜面可为任何角度，使得粉末与第二材料的混合物310通过孔306排流。例如，斜面可为5度、20度或大于30度。类似地，第二容器304还可包括用于将第二材料自第二容器304排放或排流出至第三容器306中的构件。在一个实施方式中，用于排流的构件可为第二容器304中的开口。例如，开口可为第二容器304的底部中的孔308。第二容器304的底部可包括一或更多个倾斜表面318以允许第二材料通过孔308排流。斜面可为任何角度，使得第二材料通过孔308排流。例如，斜面可为5度、20度或大于30度。尽管图3图示分别具有单个孔306和308的第一容器302和第二容器304，所属领域的技术人员会认识到第一容器302和第二容器304可具有任何数目的孔。因此，孔306和孔308可解释为指代单个孔306或孔308或数个孔306或孔308。在一个实施方式中，孔306和308的直径可各自为近似I毫米(mm)至2厘米(cm)。在另一个实施方式中，孔306和308的直径可为各自近似3mm至10mm。孔306和308可具有相同直径或可为不同直径。在一个实施方式中，机械插塞或由具有高熔点的卤素粉末构成的插塞可用来保留大部分第二材料，直至待回收的材料的粉末在进行排放之前已熔化聚结为止。与孔106定位在二级系统100的第一容器102上的各种方式相似，可类似地将孔306和308分别布置在第一容器302和第二容器304上。另外，类似于图I中的第一容器102，开口可为第一容器302和第二容器304的顶部开口。例如，第一容器302和第二容器304的顶部开口可具有用于倾倒出熔化的第二材料和熔化的粉末的唇口。在三级系统300的一个实施方式中，可将第一加热构件(未图示)耦接至第一容器302，用于加热第一容器302。另外，可将第二加热构件(未图示)耦接至第二容器304，用于加热第二容器304。第一加热构件和第二加热构件可各自使用相同类型的加热机构，诸如，RF加热线圈、电阻加热、辐射加热等。或者，每个容器302和304可各自使用不同类型的加热机构。第一加热构件和第二加热构件可类似于图2中所示的RF加热线圈。在第一容器310中有混合物310的情况下，可通过第一加热构件将第一容器310加热至第一温度，以熔化粉末与第二材料的混合物310。可将熔化的混合物310排流至第二容器304中。第二加热构件可将第二容器加热至第二温度，所述第二温度高于第二材料的熔点但是低于粉末的熔点。因此，第二材料可被熔化并通过孔308自第二容器304中排流出至第三容器306中。因此，可允许熔化的粉末在第二容器304中凝固为包含粉末的纯铸块的固体层312。可允许熔化的第二材料在第三容器306中凝固为固体层314。因此，可容易地将固体层312自第二容器304移除。 类似于图I中所示的实施方式，第二容器304可具有受控的冷却机构。在第二容器304中缓慢受控的冷却有助于达成进一步提纯凝固的粉末。缓慢受控的冷却允许杂质部分分离为现存离子相并允许来自原始粉末的提纯的铸块形成于冷却并凝固时。因此，可定位污染相并容易地自原始粉末的剩余纯凝固的铸块移除污染相。类似于图I的第一容器102和第二容器104，也可用衬里材料320对第一容器302、第二容器304和第三容器306加衬里，使得第一容器302、第二容器304和第三容器306相对于第二材料和粉末为惰性的。例如，可用石墨、氮化硅或碳化硅对第一容器302、第二容器304和第三容器306各自加衬里。类似于如上文相对于图I所述的工艺，可通过预清洁步骤处理粉末以移除粉末上的任何有机物和/或氧化物。例如，可通过诸如浮选分离、丙酮或类似溶剂清洁的预清洁步骤处理粉末，以移除有机物，并且使用诸如可由HF、HN03、HC1、H202等获得的酸/氧化剂混合物通过局部蚀刻处理粉末，以移除表面氧化物和/或金属杂质。图4图示用于执行反应和熔化分离的多级系统的一个实施方式，所述实施方式包括连续流处理系统400。连续流处理系统400包括第一容器402和数个第二容器404。连续流处理系统400包括用于连续地将所述数个第二容器404馈送至第一容器402的移动机构414。例如，移动机构414可为输送带或基于滚子的机构。第一容器402可包括底部几何形状和开口，例如，孔406，所述底部几何形状包括一或更多个倾斜表面418。在一个实施方式中，第一容器402可类似于如上文相对于图I所述的所有方面中的第一容器102。第二容器404也可类似于如上文相对于图I所述的所有方面中的第二容器104。在一个实施方式中，可向第一容器402提供粉末与第二材料的混合物408的连续进料416。可如上文所述处理混合物408。例如，可将混合物408加热至第一温度以熔化第二材料，并且可将第二材料自第一容器402排流出至第二容器404中。可允许第二材料在第二容器404中凝固为第一层410。随后，可将第一容器402加热至第二温度以熔化粉末，并且将熔化的粉末自第一容器402排流至第二容器404中。可允许熔化的粉末凝固为原始粉末的纯铸块，成为第一层410的上的第二层412。如上文所述，第二容器404可具有受控的冷却机构以达成进一步提纯凝固的熔化粉末的第二层412。—旦完成一个第二容器404的工艺,可启动移动机构414以将空的第二容器404滑动或移动到位。尽管图4图示第二容器404在第一容器402下方移动，但是本实施方式并不如此受限。例如，如果孔406是放置在第一容器402的侧面上，如上文所述，那么移动机构414可邻近第一容器402移动第二容器404。尽管连续流处理系统400图示使用二级系统,但是也可使用三级系统。例如，多个移动机构414可用来移动多个第二容器和第三容器。
另外，尽管图4图示仅使用一个第一容器402，但是应注意可使用多个第一容器402。例如，可将粉末与第二材料的混合物连续地馈送至多个第一容器402。多个第一容器402中的每一个可具有放置在各自第一容器402下方的第二容器404。随后，可如上文所述完成工艺。图5图示用于执行 熔化聚结和分离粉末的方法500的一个实施方式的流程图。在一个实施方式中，可例如在上文所述的多级系统中的任何一个中执行方法500。例如，可在如上文所示的二级系统100、三级系统300或连续流处理系统400中执行方法。粉末可为自各种工业应用产生的精细粉末，所述精细粉末包括各种元素或化合物，诸如，硅、钛、碲化镉(CdTe)、砷化镓(GaAs)等。方法500始于步骤502。在步骤504处，方法500将粉末与第二材料混合。如上文所述，第二材料可为盐。例如，盐可为卤素离子。例如，盐可为卤素和锂(Li)、钠(Na)、钾(K)、镁(Mg)、锶(Sr)、钙(Ca)或钡(Ba)的混合物。例如，卤素离子可为氟化钠(NaF)、氟化锂(LiF)、氟化钾(KF)、氟化钙(CaF2)、氟化锶(SrF2)、氟化钡(BaF2)或氟化镧(LaF3)中的至少一个。在另一个实施方式中，取决于使用何种类型的粉末，第二材料可含有氯化物，例如，用于CdTe固结的CdCl2,或高达硅酸盐含量的20%，诸如，Na2SiO3,或可为氧化物，例如，用于硅熔化固结的二氧化硅(SiO2)或用于GaAs固结的氧化硼(B2O3)。在步骤506处，方法500在第一容器中提供粉末与第二材料的混合物。例如，第一容器可为如上文所述的第一容器102、302或402。尽管将步骤504和506图示为分离的步骤，但是应注意步骤504和506可同时发生。例如，粉末和第二材料可在放置于第一容器中时混合。或者，如上文步骤504和506所示，粉末和第二材料可在放置于第一容器中之前混合。在步骤508处，方法500将第一容器加热至第一温度以熔化第二材料。例如，可通过加热构件200或任何其它等效加热构件达成加热。如上文所述，第一温度取决于所使用的第二材料的熔点。在步骤510处，方法500将第二材料自第一容器中排流出至第二容器中。值得注意地是，方法500同时执行熔化聚结和分离。第二容器可为如上文所述的第二容器104、304或404。或者，“第二容器”可为上文相对于图3中所示的三级系统300所述的第三容器306。可允许第二材料在第二容器中冷却并凝固以形成第一固体层。在步骤512处，方法500将第一容器加热至第二温度以熔化粉末。例如，可通过加热构件200或任何其它等效加热构件达成加热。如上文所述，第二温度取决于在混合物中使用的粉末的类型。在步骤514处，方法500将由熔化粉末产生的液体自第一容器中排流出至第二容器中。因此，可允许排流的液体(例如，熔化的原材料)在第二容器中固结并凝固为第二材料和杂质的第一凝固层上的第二固体层。因此，可将原始粉末的纯铸块形成为凝固的第二材料的上的凝固层。方法500在步骤516处结束。因此，本发明提供用于具有伴随提纯的多级反应和熔化聚结和分离的方法和系统。可达成各种再循环粉末材料的纯铸块。铸块可用于各种应用，诸如半导体制造或太阳能应用或合金制造或浇铸。上文已描述各种实施方式，而应理解所述各种实施例仅作为实例的方式呈现，而.非限制。因此，优选实施方式的广度和范围不应受上文所述的示例性实施方式的限制，而应仅根据以下权利要求书和所述权利要求书的等效物来界定。
权利要求
1.一种用于执行熔化聚结和分离的多级系统，所述多级系统包含 第一容器，用于将粉末与盐混合，所述第一容器具有开ロ ； 加热构件，所述加热构件耦接至所述第一容器，用于加热所述第一容器；和 第二容器，所述第二容器可移除地耦接至所述第一容器。
2.如权利要求I所述的多级系统，其中所述第一容器包含以下中的至少ー个以石墨村里的容器、以氮化硅衬里的容器或以碳化硅衬里的容器。
3.如权利要求I 所述的多级系统，其中所述第二容器包含以下中的至少ー个以石墨村里的容器、以氮化硅衬里的容器或以碳化硅衬里的容器。
4.如权利要求I所述的多级系统，其中所述开ロ包含孔，所述孔的直径为近似I毫米(mm)至 2 厘米(cm)。
5.如权利要求4所述的多级系统,其中所述孔包含近似3_至10_的直径。
6.如权利要求I所述的多级系统，其中所述第一容器的底部包含倾斜表面。
7.如权利要求I所述的多级系统，其中所述粉末包含以下中的至少ー个硅(Si)、钛(Ti)、神化镓(GaAs)或碲化镉(CdTe)。
8.如权利要求I所述的多级系统，其中所述粉末包含精细粉末，其中至少20%的所述精细粉末具有小于I微米的直径。
9.如权利要求I所述的多级系统，其中所述粉末包含大于20%纳米大小的细粉。
10.如权利要求9所述的多级系统，其中所述粉末包含大于50%纳米大小的细粉。
11.如权利要求10所述的多级系统，其中所述粉末包含大于66%纳米大小的细粉。
12.如权利要求I所述的多级系统，其中所述盐包含以下中的至少ー个卤素离子、硅酸盐或氧化物。
13.如权利要求12所述的多级系统，其中所述卤素离子包含以下中的至少ー个氟化钠(NaF)、氟化锂(LiF)、氟化钾(KF)、氟化钙(CaF2)、氟化锶(SrF2)、氟化钡(BaF2)或氟化镧(LaF3)。
14.如权利要求12所述的多级系统，其中所述硅酸盐包含Na2SiO315
15.如权利要求I所述的多级系统，其中所述第二容器位于所述第一容器下方或邻近所述第一容器。
16.如权利要求I所述的多级系统，所述多级系统进一歩包含 第三容器。
17.一种用于执行熔化聚结和分离粉末的方法，所述方法包含 将所述粉末与第二材料混合； 将所述粉末与所述第二材料的混合物提供于第一容器中； 将所述第一容器加热至第一温度以熔化所述第二材料； 将所述第二材料自所述第一容器中排流至第二容器中； 将所述第一容器加热至第二温度以熔化所述粉末；和 将所述粉末自所述第一容器中排流至所述第二容器中。
18.如权利要求17所述的方法，所述方法进ー步包含 冷却所述第二容器以在所述第二材料和杂质的凝固界面的顶部上产生所述粉末的纯凝固铸块。
19.如权利要求17所述的方法，其中排流所述第二材料包含部分排流所述第二材料。
20.如权利要求17所述的方法，所述方法进ー步包含 在与所述第二材料混合之前预清洁所述粉末。
21.如权利要求20所述的方法，其中预清洁包含 在以下中的至少ー个中蚀刻所述粉末HF、HN03或H2O2 ;和 使用以下中的至少ー个分离所述粉末浮选分离技术或磁分离技术。
22.如权利要求17所述的方法，其中所述排流所述第二材料和所述粉末包含 通过所述第一容器中的孔排流。
23.如权利要求17所述的方法，其中所述排流所述第二材料和所述粉末包含 使所述第一容器傾斜。
24.如权利要求17所述的方法，其中所述第一容器包含以下中的至少ー个 以石墨村里的容器、以氮化硅衬里的容器或以碳化硅衬里的容器。
25.如权利要求17所述的方法，其中所述第二容器包含以下中的至少ー个 以石墨村里的容器、以氮化硅衬里的容器或以碳化硅衬里的容器。
26.如权利要求17所述的方法，其中所述粉末包含以下中的至少ー个硅(Si)、钛(Ti)、神化镓(GaAs)或碲化镉(CdTe)。
27.如权利要求17所述的方法，其中所述粉末包含精细粉末，其中至少20%的所述精细粉末具有小于I微米的直径。
28.如权利要求17所述的方法，其中所述粉末包含大于20%纳米大小的细粉。
29.如权利要求28所述的方法，其中所述粉末包含大于50%纳米大小的细粉。
30.如权利要求29所述的方法，其中所述粉末包含大于66%纳米大小的细粉。
31.如权利要求17所述的方法，其中所述盐包含以下中的至少ー个卤素离子、硅酸盐或氧化物。
32.如权利要求31所述的方法，其中所述卤素离子包含以下中的至少ー个氟化钠(NaF)、氟化锂(LiF)、氟化钾(KF)、氟化钙(CaF2)、氟化锶(SrF2)、氟化钡(BaF2)或氟化镧(LaF3)。
33.如权利要求31所述的方法，其中所述硅酸盐包含Na2Si03。
34.如权利要求17所述的方法，其中所述至少ー个第二容器位于所述第一容器下方或邻近所述第一容器。
35.如权利要求17所述的方法，所述方法进ー步包含 加热所述第二容器以熔化所述第二材料，但是允许所述粉末凝固；和 将所述第二材料自所述第二容器中排流至第三容器中。
36.一种用于执行熔化聚结和分离的多级系统，所述多级系统包含 第一容器，用于将粉末与盐混合，所述第一容器具有ー开ロ ； 加热构件，所述加热构件耦接至所述第一容器，用于加热所述第一容器；和数个第二容器，所述数个第二容器连续地馈送至所述第一容器并可移除地耦接至所述第一容器。
37.如权利要求36所述的用于执行熔化分离的多级系统，其中所述数个第二容器在所述第一容器下方连续地馈送。
38.如权利要求36所述的用于执行熔化分离的多级系统，其中所述数个第二容器邻近所述第一容器连续地馈送。
全文摘要
在一个实施方式中，本发明一般说来涉及一种用于执行熔化聚结和分离的多级系统，所述多级系统。在一个实施方式中，所述多级系统包括第一容器，用于将粉末与盐混合，所述第一容器具有开口；加热构件，所述加热构件耦接至所述第一容器，用于加热所述第一容器；和第二容器，所述第二容器耦接至所述第一容器。
文档编号C22B9/10GK102625855SQ201080040376
公开日2012年8月1日 申请日期2010年8月11日 优先权日2009年8月12日
发明者安杰尔·桑贾乔, 戈帕拉·N·克里希南, 洛伦茨·莫罗, 罗凯洪, 谢晓兵, 阿努普·内格, 霍尔迪·佩雷斯·马里亚诺, 马尔科·霍恩博斯特尔 申请人:Sri国际公司