Способ получения монокристаллических труб из тугоплавких металлов и сплавов на их основе
Патент 1213780
Авторы
Классы МПК
- C30B13 - Выращивание монокристаллов зонной плавкой; очистка зонной плавкой (C30B 17/00 имеет преимущество; изменением поперечного сечения обрабатываемого твердого тела C30B 15/00; под защитной жидкостью C30B 27/00; для выращивания гомогенного поликристаллического материала с определенной структурой C30B 28/00; зонная очистка особых материалов классифицируется в соответствующих подклассах для материалов)
- C30B29/52 - сплавы
Способ получения монокристаллических труб из тугоплавких металлов и сплавов на их основе
Реферат
(19)SU(11)1213780(13)A1(51) МПК 6 C30B13/00, C30B29/52(12) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯк авторскому свидетельствуСтатус: по данным на 17.01.2013 - прекратил действиеПошлина:
(54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ МОНОКРИСТАЛЛИЧЕСКИХ ТРУБ ИЗ ТУГОПЛАВКИХ МЕТАЛЛОВ И СПЛАВОВ НА ИХ ОСНОВЕ
Изобретение относится к технике получения монокристаллов тугоплавких металлов методом электронной бестигельной зонной плавки. Целью изобретения является повышение производительности процесса, получение беспористых труб большой длины и возможность введения во время процесса легирующей добавки. При прочих равных условиях высота подъема расплава в зазорах для различных металлов пропорциональна капиллярной постоянной a2 где поверхностное натяжение расплава, Дж/м2; плотность расплава, кг/м3; q ускорение земного тяготения, м/c2. П р и м е р 1. При выращивании монокристаллической трубы из молибдена (а2 0,243 10-4 м2) диаметром 23х5 мм используют прутки марки ОЧМ диаметром 5 мм, которые в количестве 15 шт. размещают вертикально с зазорами по 0,50,3 мм задаваемыми прокладками из молибденовой фольги, закладываемой между концами прутков. Трубу выращивают при скорости перемещения зоны равной 4 мм/мин в направлении снизу вверх. Продолжительность процесса для трубы длиной 300 мм 1,25 ч. Макро- и микропористость в трубе отсутствовала. П р и м е р 2. При выращивании трубчатого монокристалла ниобия (а2 0,25110-4 м2) диаметром 25х5 мм используют прутки марки НБПр-1 диаметром 4,5 мм. Прутки в количестве 20 шт. размещают вертикально по кольцу со средним диаметром 32 мм с зазорами 0,60,2 мм, задаваемыми прокладками из ниобия аналогично примеру 1. При скорости перемещения зоны 5 мм/мин продолжительность процесса для трубы 350 мм 1,16 ч. Поры в трубе не обнаружены. Способ обеспечивает по сравнению с прототипом следующие преимущества: структурное совершенство, большую длину трубы, отсутствие макро- и микропористости по сравнению с трубами, выращенными из металлокерамической заготовки, экономию материала и затрат, повышение чистоты по примесям внедрения по сравнению с использованием трубных заготовок из плавленного материала, полученных например, методами обработки давлением, повышение производительности процесса выращивания в 5-6 раз по сравнению с прототипом.
Формула изобретения
1. СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ МОНОКРИСТАЛЛИЧЕСКИХ ТРУБ ИЗ ТУГОПЛАВКИХ МЕТАЛЛОВ И СПЛАВОВ НА ИХ ОСНОВЕ бестигельной зонной плавкой, включающий перемещение расплавленной зоны от кольцевой затравки вдоль исходных установленных на затравке прутков, отличающийся тем, что, с целью повышения производительности процесса и получения беспористых труб большой длины, исходные прутки берут диаметром 0,8 1,4 5% от толщины стенки трубы и устанавливают их по окружности с зазором, при котором расплав за счет капиллярных сил удерживается на уровне кромки оплавления прутков или выше ее. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что, с целью введения во время процесса легирующей добавки, у зазоров между исходными прутками размещают дополнительные прутки из легирующего материала, имеющие диаметр 0,1 0,5 и температуру плавления 0,7 1,1 от диаметра и температуру плавления исходных прутков соответственно.