60周年
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專利名稱

偏析純化設備及冷卻流體流動路徑的控制方法
年度 113
狀態 獲證維護中
獲證編號
類別 發明
申請國家 中華民國
專利權人 金屬中心
專利起訖 1130101~1311129
專利證號 I828452
摘要 本案主要結晶器內部新型冷卻機構設計，於金屬管件開立氣體流通孔洞，搭配氣體輸送管路，利用內外管間通道進行送氣，且使冷卻氣體經由內管出氣，進行冷卻氣體加壓流通與熱氣抽離之目的，藉此控制結晶器與金屬湯液之間溫度差，增加雜質元素於流通金屬湯內擴散效率，達到提升金屬純化偏析凝固均勻度。
本案所述結晶器內冷卻機構設計，可以做為金屬材料進行偏析純化應用獲得高純金屬，能應用於光電產業用金屬靶材，更可進一步導入高純金屬粉材應用於化合物半導體開發。
特色 國內高純度鋁需求量3,000公噸/年，以4N~5N產品(電容器、半導體等應用)為主，原料掌握於國外大廠，進口後再進行二次加工，無法自主國產恐有斷鏈風險；受限缺乏純化技術，廢鋁料多降階使用。
在市場影響方面，透過本專利所提出之定向凝固偏析純化機構，可使回收高純鋁材提高材料價值達六倍(212 USD/kg)，增加原料再生產值約3.6億(以1,200噸5N鋁材計算)，製成再生靶材衍生應用產值約5.1億。
創造效益 本專利提出一整合性設計開發，將以氣體將餘熱從結晶器內部通氣管件抽離，藉由改變冷卻流體的流動路徑，達到穩定偏析凝固界面溫度梯度之效果，進而提升偏析純化效率。透過熱流模擬分析輔助，不僅可以分析通氣管件內氣體流動以及鋁湯內流場變化，了解其對於界面溫度梯度之影響，以至於達到提高雜質轉換效率之作用；同時亦可減少一般偏析純化冗長的試誤(trial and error)過程並節省實驗成本。
市場資訊 在市場影響方面，透過本專利所提出之定向凝固偏析純化機構，可使回收高純鋁材提高材料價值達六倍(212 USD/kg)，增加原料再生產值約3.6億(以1,200噸5N鋁材計算)，製成再生靶材衍生應用產值約5.1億。除了提昇原料使用率以及提高產品附加價值之外，同時能補足國內高純鋁純化技術之缺口，協助業者透過此專利技術之開發應用逐步降低靶源原料成本並開拓再生鋁靶應用市場，推升產品因應國際碳中和與邊境關稅趨勢之競爭力。
聯絡人 黃偉咸 電話 07-3513121分機 2365 
E-mail：vincent@mail.mirdc.org.tw
更新日期：106-02-15　/　維護單位：系統管理者
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