LMC定向凝固及水冷銅坩堝感應熔煉

定向凝固設備是一種先進的液態(tài)成型制備設備，主要功能是制備具有特殊取向的結構材料及功能材料。目前承擔材料成型及控制工程系本科生的部分綜合實驗、畢業(yè)論文實驗。承擔本科生材料科學進展中的定向凝固設備的實體設備認知實驗。 2100433B

1.極限真空度：5×10-5Pa（冷態(tài)）；停泵關機12小時后殘余氣體壓力小于8Pa； 2.設備真空室及主要零部件材質(zhì)為304不銹鋼，工作臺架材質(zhì)為碳鋼；設備采用的真空獲得系統(tǒng)為分子泵 機械泵泵抽系統(tǒng)，測量采用數(shù)顯復合真空計； 3.感應加熱電源(IGBT)：100KW；模殼（坩堝）外形尺寸：φ6×200mm；φ9×200mm；φ14×200mm；熔煉溫度：室溫-1700度；設有三組鎢錸測溫熱偶；模殼用戶自備； 4.抽拉桿運動速度范圍：>3000μm /s；抽拉桿運動速度多段可編程控，實現(xiàn)不同時間段不同移動速度；數(shù)顯位移計記錄抽拉距離，位移顯示分辨率：0.001mm；；抽拉桿轉動運動速度范圍：0-200RPM；三套不同尺寸的抽拉桿：抽拉桿直徑分別為φ6, φ9及φ14mm（水冷，并且換裝方便）。

典型的坩堝結構見圖1。

感應殼熔煉(Induction melting)是一種采用水冷分瓣銅坩堝對物料進行真空感應熔煉的方法。銅坩堝分瓣的目的是為了避免導電的坩堝對電磁場產(chǎn)生屏蔽作用；水冷的目的是為了使坩堝壁溫度保持在冷態(tài)，避免熔池中熔料與坩堝發(fā)生物理和化學反應 。

冷坩堝熔煉起始于感應電渣熔煉技術，感應電渣熔煉是20世紀60年代美國為回收鈦廢料發(fā)展起來的技術，該技術采用分瓣水冷銅坩堝對鈦合金進行感應熔煉，熔化過程加入鹽類，如氟化鈣(CaF₂)，在熔體和坩堝瓣之間起絕緣作用。由于鹽渣會被帶入凝固金屬中造成污染。因此一直試圖減少渣量，最終發(fā)現(xiàn)通過適當?shù)乜刂欺釄搴透袘鞯膮?shù)，可以完全取消絕緣用渣，熔體和坩堝瓣間也不會起弧。開始階段這種無渣、分瓣水冷銅坩堝感應熔煉技術在熔煉過程中爐底往往形成較大的凝殼，故稱之為感應殼熔煉 。