一种引流槽接缝的修复方法与流程

本发明涉及高纯金属熔炼铸造，具体涉及一种引流槽接缝的修复方法。

背景技术：

1、高纯铝及高纯铝合金作为芯片中的连接线材料，在集成电路中有着广泛的应用，其主要是通过高纯铝或高纯铝合金溅射靶材pvd镀膜生产得到。高纯铝及高纯铝合金溅射靶材的纯度一般要求在5n(99.999％wt)以上，溅射靶材通常是由高纯铝及高纯铝合金铸锭制作而成，而铸锭则是经过高纯铝原料和合金熔炼铸造制成，即，高纯铝及高纯铝合金溅射靶材的生产流程为：高纯铝或添加高纯合金的原料→高纯铝铸锭或高纯铝合金铸锭→高纯铝溅射靶材或高纯铝合金溅射靶材。

2、由高纯铝原料经熔炼铸造得到高纯铝铸锭的过程对纯度要求非常高，控制不当会造成杂质元素的引入，从而无法得到纯度合格的铸锭。当前高纯铝熔炼铸造的流程包括：1)提供高纯铝原料，根据需要可添加高纯金属原料；2)原料在熔炼炉内熔化；3)达到所需合金含量后再除气、扒渣；4)熔炼炉内高纯铝液通过引流槽引入结晶器中在冷却作用下形成铸锭。

3、在上述4)的过程中，由于炉子和结晶器之间的距离一般较长，且由于设备布置等原因，引流槽会有弯曲的情况。引流槽内部通常是耐火材料制成的拼接内衬，内衬之间一般会有2-5mm宽度的微小间隙，间隙之间很容易隐藏如灰尘、脱落的耐火材料、铁锈等杂质，如果不经过处理，当高纯金属流过时会非常容易引入杂质造成污染。

4、cn 104313574a公开了一种有色金属矿用导料槽的修复方法，主要包括以下步骤：对设备解体拆卸和清洗，确定导料槽磨损部位及其尺寸；采用半导体激光器干烧磨损部位；将wc粉末和fe6粉末放入机械式混粉器中混合制得fe6+wc合金粉末；采用大功率半导体激光器对干烧后的导料槽磨损部位熔覆上述合金粉末；对熔覆后的导料槽表面进行机械加工，并检验是否有缺陷；校核再制造后的导料槽尺寸，合格后完成组装。该修复方法用于液态高纯金属的引流仍存在引入合金粉末杂质的风险。

5、cn 203741360u公开了一种富氧竖炉用耐火预制件出铁口，至少包括不同耐火材料制作的的预制件ⅰ、预制件ⅱ；预制件ⅰ、预制件ⅱ上下设置并通过粘结为一整体结构；预制件ⅰ的下端面、预制件ⅱ上端面均具有对合后构成富氧竖炉铁水流道孔的凹槽；预制件ⅰ、预制件ⅱ之间的结合面为用以满足密封要求的凸凹面。但该密封方法用于超高纯铝引流的槽体间隙，容易引入杂质。

6、针对现有技术的不足，亟需提供一种不引入杂质且修复效果好的引流槽接缝的修复方法。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种引流槽接缝的修复方法，采用不同材质进行两步填充处理，结合涂覆与烘烤处理，修复的引流槽接缝不会产生裂纹与脱落，不会污染高纯铝液，且高纯铝液在引流槽内流淌顺畅，不会渗入接缝内。

2、为达到此发明目的，本发明采用以下技术方案：

3、本发明提供了一种引流槽接缝的修复方法，所述修复方法包括如下步骤：

4、对引流槽接缝依次进行杂质清理、第一填充处理以及第二填充处理，干燥后进行打磨处理；采用涂料对所述引流槽的内衬依次进行涂覆处理、抛光处理以及烘烤处理，完成对所述引流槽接缝的修复。

5、本发明提供的引流槽接缝的修复方法，通过进行两步填充处理，可以在高纯铝液从引流槽内流过一次后更易清理接缝处的修补材料，结合涂覆与烘烤处理，修复的引流槽接缝不会产生裂纹与脱落，不会污染高纯铝液，且高纯铝液在引流槽内流淌顺畅，不会渗入接缝内。

6、优选地，所述第一填充处理所用材料包括耐火棉。

7、优选地，所述耐火棉包括硅酸铝棉。

8、优选地，所述第一填充处理的填充高度为所述引流槽接缝的深度的1/3-2/3，例如可以是1/3、1/2或2/3，但不限于所列举的数值，数值范围内其它未列举的数值同样适用。

9、本发明中为了减少引流槽内的杂质引入，修复为一次性修复，即高纯铝液从引流槽内流过一次后需要重新填充修复，所述耐火棉具有弹性，接缝的底部采用耐火棉相较于耐火泥，更容易清理。

10、优选地，所述第二填充处理所用材料包括耐火泥。

11、优选地，所述耐火泥包括的成分包括氧化铝、氧化硅以及氧化钙。

12、优选地，所述耐火泥中氧化铝的质量百分含量＞80wt％，例如可以是81wt％、83wt％、85wt％、88wt％或90wt％，但不限于所列举的数值，数值范围内其它未列举的数值同样适用。

13、优选地，所述第二填充处理为使所述引流槽接缝剩余的深度被填充。

14、优选地，所述第二填充处理的填充顶面高于所述内衬表面0.5-1mm，例如可以是0.5mm、0.6mm、0.8mm、0.9mm或1mm，但不限于所列举的数值，数值范围内其它未列举的数值同样适用。

15、所述第二填充处理的填充顶面高于所述内衬表面的高度过低，耐火泥凝固后会产生凹槽，且由于收缩会产生裂纹，高度过高，不利于后续清理，因此，需要控制高度范围。

16、优选地，所述干燥包括自然晾干或烘干。

17、优选地，所述打磨处理采用砂纸进行。

18、优选地，所述砂纸为1000-2000#砂纸，例如可以是1000#、1500#或2000#，但不限于所列举的数值，数值范围内其它未列举的数值同样适用。

19、优选地，所述打磨处理至所述第二填充处理的填充顶面与内衬表面持平。

20、优选地，所述打磨处理之后还包括采用吸尘装置清理杂质的步骤。

21、优选地，所述涂料包括氮化硼涂料。

22、氮化硼涂料具有耐高温、超高润滑离型性能，因此，采用氮化硼涂料可以减少金属液流动的摩擦阻力，降低杂质因阻力过大而引入金属液的风险。

23、优选地，所述涂覆处理至目视涂覆均匀。

24、优选地，所述涂覆处理之后、抛光处理之前还包括自然晾干的步骤。

25、优选地，所述抛光处理所用介质包括净化布。

26、优选地，所述抛光处理至内衬的表面粗糙度＜1μm，例如可以是0.9μm、0.8μm、0.7μm、0.6μm或0.5μm，但不限于所列举的数值，数值范围内其它未列举的数值同样适用。

27、所述抛光处理可以使得涂覆处理后的内衬表面非常光滑，有利于高纯铝液的顺畅流动。

28、优选地，所述抛光处理之后还包括采用吸尘装置清理杂质的步骤。

29、优选地，所述烘烤处理的温度为200-500℃，例如可以是200℃、250℃、300℃、400℃或500℃，但不限于所列举的数值，数值范围内其它未列举的数值同样适用。

30、所述烘烤处理的温度过高，会由于干燥太快导致表面龟裂；所述烘烤处理的温度过低，水汽无法烘干，后续使用中容易产生裂纹或直接脱落导致污染。

31、优选地，所述烘烤处理的时间≥4h，例如可以是4h、4.5h、5h、5.5h或6h，但不限于所列举的数值，数值范围内其它未列举的数值同样适用。

32、所述烘烤处理的时间过短，水汽无法烘干，后续使用中容易产生裂纹或直接脱落导致污染。

33、作为本发明所述的修复方法的优选技术方案，所述修复方法包括如下步骤：

34、对引流槽接缝进行杂质清理、采用耐火棉进行第一填充处理以及采用耐火泥进行第二填充处理，自然晾干或烘干后采用1000-2000#砂纸进行打磨处理，然后采用吸尘装置清理杂质；

35、所述第一填充处理的填充高度为所述引流槽接缝的深度的1/3-2/3；所述第二填充处理为使所述引流槽接缝剩余的深度被填充；所述第二填充处理的填充顶面高于所述内衬表面0.5-1mm；所述打磨处理至所述第二填充处理的填充顶面与内衬表面持平；

36、采用氮化硼涂料对所述引流槽的内衬依次进行涂覆处理、自然晾干、净化布抛光处理至内衬的表面粗糙度＜1μm，采用吸尘装置清理杂质，然后在200-500℃下烘烤处理≥4h，完成对所述引流槽接缝的修复。

37、相对于现有技术，本发明具有以下有益效果：

38、本发明提供的引流槽接缝的修复方法，通过进行两步填充处理，可以在高纯铝液从引流槽内流过一次后更易清理接缝处的修补材料，结合涂覆与烘烤处理，修复的引流槽接缝不会产生裂纹与脱落，不会污染高纯铝液，且高纯铝液在引流槽内流淌顺畅，不会渗入接缝内，实现了引流槽接缝的有效修复。