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单晶材料最基本的工艺方法

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单晶材料最基本的工艺方法

发布日期:2017-06-19 09:20 来源:http://www.mssx0607.com 点击:

 单晶材料是一种应用日益广泛的新材料,有单独的一个晶体组成,其衍射花样为规则的点阵。相对普通的多晶体材料性能特殊,一般采用提拉法制备。单晶材料根据晶体生长法制作分为1. 借由柴克劳司基法(Czochralski)又名晶体生长法将复晶晶体提炼成对称的、有规律的、成几何型的单晶晶格结构。2. 浮区法(Floating zone)可将低纯度硅晶体提炼成对称的、有规律的、成几何型的单晶晶格结构。

选晶法是单晶高温合金叶片制备中最基本的工艺方法. Higginbotham把常用的单晶选晶器结构归纳为四种类型:螺旋型、倾斜型、转折型、尺度限制型(缩颈型)随着单晶高温合金研究的发展,螺旋型选晶器逐渐淘汰掉其他三种选晶器,成为目前应用最广泛也是最成功的选晶器类型。  选晶法的原理就是利用选晶器的这种狭窄界面,只允许一个晶粒长出它的顶部,然后这个晶粒长满整个型腔,从而得到单晶体. 其晶体竞争生长机制是:螺旋结构总的攀升走向正好与散热方向相反,致使螺旋体内散热均匀,因此在整个螺旋形生长过程中,位向最适合生长的那个晶粒将其他众多的初生晶粒一一淘汰,不断长出枝晶并最终进入试样本体成为单晶铸件.  至于镍基单晶合金,在镍的Gamma固溶态中,有大量分散结晶构造稍为不同的Gamma基本态,只要将这种结晶单晶化,在定向凝固合金中,增加Gamma基本态,提高高温强度。镍基单晶合金基本上消除定向凝固高温合金的限制。F119的涡轮叶片是用第三代单晶作的,DD3可能是第一代。


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