懸浮區域熔煉法

懸浮區域熔煉法是一種製取特定方向單晶的方法。懸浮區域熔煉設備最初用來獲得某些高磁致伸縮甲的稀土鐵Laves相化合物，特別是那些由包晶反應形成的化合物的單晶。這一方法也同樣適用於純金屬，固溶體合金和同份熔化的金屬間化合物。

基本介紹

• 中文名：懸浮區域熔煉法
• 外文名：Suspension zone melting method
• 學科：冶金工程
• 領域：冶煉
• 釋義：製取特定方向單晶的方法
• 套用：純金屬

水平懸浮區域熔煉法生長單晶

懸浮區域熔煉設備最初用來獲得某些高磁致伸縮甲的稀土鐵（RFe₂）Laves相化合物，特別是那些由包晶反應形成的化合物的單晶。這一方法也同樣適用於純金屬，固溶體合金和同份熔化的金屬間化合物。Miller和D'silva及Hukin已經證實這種冷坩堝法是成功的。

用冷坩堝法製備單晶的主要目的是為了避免容器材料對產品的沾污。大多數其它生長單晶的方法，試樣（熔化的或接近熔化的）直接與堆禍材料接觸。即使將沾污降到最少，一般仍將抑制晶體生長，而且這樣生長的晶體，其可靠性也有問題，用鎢坩堝按Bridgenian法製備過TbFe₂，DyFe₂及ErFe₂的小單晶，晶體的大小達不到可使用的尺寸，並且在坩鍋與試樣的界面上還有沾污產物的枝晶。為了製備這些和別的活潑的稀土金間化合物單晶，曾用過其它柑鍋材料，但是通常坩堝沾污更嚴重而很少成功。

方法及裝置

使用富氧氣體懸浮熔煉含有金屬如銅，鎳和鉛的細碎硫化物原料的方法和裝置。在本方法中，將待熔煉原料與助熔劑和氧化氣體一起送入懸浮熔煉爐，對懸浮熔煉爐的反應空間的壁進行冷卻並生成至少兩種熔融相。氧化氣體的富氧度至少為40%，以便將懸浮體顆粒溫度提高到至少比懸浮體氣相溫度高200℃，以改善反應空間中反應的反應動力學狀況，藉助拉鑄法製成的，裝在反應空間壁中的冷卻元件，根據懸浮熔煉爐產量調整反應空間的壁的襯層厚度。

鈷鎳單晶磁控形狀記憶合金

3417164-鈷鎳單晶磁控形狀記憶合金。其成分為：鎳Ni，鈷Co，採用方向的籽晶用提拉法或懸浮區域熔煉法，製取軸向為的單晶，將單晶經過高溫加熱後淬火熱處理，再經磁場熱處理後得到。本合金的磁致應變數遠高於現有商用磁致伸縮材料，同時回響頻率快，塑性良好，能進行冷熱加工，更具套用價值。

Mo-3Nb合金單晶的蠕變性能

研究了電子束懸浮區域熔煉法製備的晶向為的Mo-3Nb（質量百分數，下同）合金單晶在高溫/低應力環境中的蠕變性能及其蠕變機理。結果表明，Mo-Nb合金單晶中，溶質原子Nb的添加增大了原子間擴散阻力，使材料高溫穩態蠕變率減小，大大提高了材料的高溫抗蠕變性能；在1500℃，10MPa時，Mo-3Nb合金單晶的穩態蠕變率較純Mo單晶降低了3個數量級。其蠕變機理為擴散蠕變。