一种电子束熔炼用供料、熔铸拖锭装置研制

电子束熔炼具有高真空、高能量密度、可精准控制等特点,被广泛应用于难熔金属行业。本文依托核工业理化工程研究院电子枪技术和LT102真空装置,设计研制了一套难熔金属电子束熔炼用供料、熔铸拖锭装置。主要阐述了供料、熔铸拖锭装置的设计技术要求,针对难熔金属进行了熔炼功率计算,并对结构设计功能进行了详细介绍。所研制的供料装置具有多工位、换料功能,拖锭装置具备水冷、下拉、旋转功能。最终装配测试的供料、熔铸拖锭装置性能满足设计要求,整体熔炼实验中设备运行良好。     

钛及钛合金熔炼技术发展现状

目前生产钛及钛合金铸锭最主要的方法是真空自耗电弧熔炼以及冷床炉熔炼方法。详细介绍了真空自耗电弧熔炼、电子束冷床炉熔炼以及等离子束冷床炉熔炼技术的原理、特点和发展现状。     

强流金属蒸汽真空弧离子注入机通过省级产品质量监督检验

由龙口市比特有限公司研制生产的强流金属蒸汽真空弧离子注入机 ,于 2 0 0 4年 7月通过了山东省技术监督局的产品质量监督检验。其外观、安全性、束能量、平均耙束、真空度等各项技术指标均符合 Q /L BT- 0 0 1- 2 0 0 4产品标准。金属蒸汽真空弧离子注入 ,是在真空条件下 ,利用 MEVVA离子源 ,通过阴极和阳极间的真空放电 ,使阴极材料表面直接产生高密度等离子体 ,经电极系统引出而得到强流金属离子束 ,并直接作用于被加工材料表面 ,使材料表面改变成分和结构 ,提高材料表面润滑、耐疲劳、耐腐蚀、耐磨损能力和表面光洁度 ,最终提高材料…     

真空电子束悬浮区熔炉的研制

介绍了真空电子束区熔炉技术性能、区熔原理、设备结构及特点。该设备是国内第一台国产化的电子束区熔炉,能够对最大尺寸为φ30mm×1000mm的难熔金属及其合金棒料进行悬浮区域熔炼提纯,而且可以进行难熔金属及其合金单晶的制备工艺。该设备的研制成功,对我国难熔金属区域熔炼提纯及单晶制备技术的研究和生产具有重要的现实意义。     

第十九讲 真空溅射镀膜

<正>近年来,随着溅射设备及工艺方法的不断创新,无论是金属,还是其他材料均可用溅射技术制备薄膜,满足各行各业的需求。5.2直流二级溅射普通直流二极溅射是在溅射靶材上施加直流负电位(称阴极靶),阳极为放置被镀工件的基片架。直流二极溅射装置如图20所示,在真空镀     

难熔金属材料先进制备技术

介绍了现代烧结技术(微波烧结、放电等离子烧结、选择性激光烧结)、先进高纯材料制备技术(电子束精炼、区域熔炼、等离子弧熔炼)、近净成形技术(3D打印、金属注射成形、高能喷涂成形)和抗氧化技术(涂层、复合材料等)4类先进制备技术。阐述了基本原理、技术优势、国内外研究现状及其在难熔金属材料制备方面的初步应用,并指出难熔金属材料的制备正在向着更高纯度、更高抗氧化性能及近终成形方向发展。最后提出了采用先进技术制备高性能难熔金属材料亟待解决的一些突出问题:从实验室走向实际应用还需要大量的的试验和基础研究数据;需要进一步提高难熔金属单晶纯度、扩大单晶品种和规格;近净成形件完全代替传统锻件要先解决内部组织和缺陷的控制、综合力学性能的调控等;高温抗氧化时长需进一步提高。     

真空电弧炉和真空感应炉的研究

简述了我所50年来在真空冶金设备研制方面获得的一些研究成果,重点对大容量真空电弧熔炼的短网压降设计的重要性进行了剖析.对电弧凝壳炉熔炼的水冷坩埚及其水冷结构、离心浇铸机构的设计进行了总结.对1～3t真空感应炉研发过程中的一些共性问题进行了探讨.为技术创新提供参考.     

真空凝壳炉的真空系统设计

本文主要总结 100公斤真空凝壳炉真空系统的设计经验。 100公斤真空凝壳炉(又叫真空自耗电极电弧凝壳炉)已生产使用十多年,工作已达1000多炉次。实践证明,运行稳定可靠,是目前国内较大的钛铸炉,为我国钛铸业作出了贡献。于1978年底荣获辽宁省科学大会奖和冶金部科技奖。 一、真空系统的选择 真空凝壳炉的真空系统同真空自耗炉(又叫真空自耗电极电弧炉)的真空系统基本相同,计算方法也相似。所不同之处是:真空凝壳炉有较大的熔池,能直接浇注形状比较复杂的铸件,在开始熔炼阶段放气量较大,在浇注的瞬时放气量达最大值,真空自耗炉只能在水冷坩埚…     

电-磁场协同增强高功率脉冲磁控放电特性研究

研究电-磁场协同增强高功率脉冲磁控溅射(Hi PIMS)技术的放电特性。利用数字示波器采集Hi PIMS的基体离子电流用于表征其放电特性的变化。结果表明:当Hi PIMS电压由580增加到660 V时,随励磁线圈电流的增加,基体离子电流平均值单调增加;随辅助阳极电压的增加,基体离子电流平均值单调增加;随辅助阳极在真空室内的位置由与阴极靶成45°位置处变化为成180°位置处时,基体离子电流平均值单调减少。电-磁场协同增强Hi PIMS放电效应存在临界条件。当Hi PIMS电压为580 V、励磁线圈电流为4 A。仅阳极电压大于50 V时,电场和磁场产生协同增强放电效应。同时,当辅助阳极电压为70 V,仅励磁电流大于3 A时,电场和磁场产生协同增强放电效应。与常规Hi PIMS相比,电-磁场协同增强Hi PIMS放电时真空室内不同位置处收集的离子束流均显著增加。其中,当辅助阳极位于45°位置处时,在真空室内不同位置(与阴极靶成0°、45°、90°、135°以及180°位置)处的离子束流值最大。     

电-磁场协同增强高功率脉冲磁控放电特性研究北大核心CSCD

研究电-磁场协同增强高功率脉冲磁控溅射(Hi PIMS)技术的放电特性。利用数字示波器采集Hi PIMS的基体离子电流用于表征其放电特性的变化。结果表明:当Hi PIMS电压由580增加到660 V时,随励磁线圈电流的增加,基体离子电流平均值单调增加;随辅助阳极电压的增加,基体离子电流平均值单调增加;随辅助阳极在真空室内的位置由与阴极靶成45°位置处变化为成180°位置处时,基体离子电流平均值单调减少。电-磁场协同增强Hi PIMS放电效应存在临界条件。当Hi PIMS电压为580 V、励磁线圈电流为4 A。仅阳极电压大于50 V时,电场和磁场产生协同增强放电效应。同时,当辅助阳极电压为70 V,仅励磁电流大于3 A时,电场和磁场产生协同增强放电效应。与常规Hi PIMS相比,电-磁场协同增强Hi PIMS放电时真空室内不同位置处收集的离子束流均显著增加。其中,当辅助阳极位于45°位置处时,在真空室内不同位置(与阴极靶成0°、45°、90°、135°以及180°位置)处的离子束流值最大。     

第十九讲 真空溅射镀膜

正(接2018年第1期第72页)b.带有中空阴极的平面磁控溅射系统图104给出了一个在传统的平面磁控溅射系统中附加了中空阴极电子枪的溅射装置,这是一个三极装置,其中阴极为磁性阴极,中空阴极电子源作为一个二极阴极。电子源靠近磁阴极,以使它位于阴极的边缘,但仍基本处于磁场中。中空阴极在磁场中的位置是至关重要的。从中空阴极中发射出来的电子产生额外的气体离化,由     

碳纳米管阴极电离真空计研制及其性能研究

碳纳米管阴极电离真空计在超高/极高真空测量中具有广阔应用前景,基于碳纳米管阴极研制了测量范围10-9~10-4Pa的电离真空计,真空规管包括了碳纳米管阴极、门极、阳极、反射极和收集极,电路控制系统由高压电源、微弱离子流测量和控制电路组成。实验研究结果表明,不锈钢衬底上直接生长制备的碳纳米管阴极性能良好,开启场强和阈值场强分别为1.9 V/μm和3.9 V/μm,当阳极电流为42μA时,碳纳米管阴极电离真空计本底干扰可降低到1.81×10-9Pa。     

凝壳炉的试制与铀及铀合金凝壳熔炼铸造实验

由1958年6月1日到1960年12月31日,在日本政府原子能部的协助下,制成了一台凝壳炉,本报告摘要论述了此炉在设计与操作方面的发展情况。目的在于用真空电弧凝壳铸造技术来铸造铀及铀合金燃料棒。 1.凝壳炉概况 凝壳熔炼法是把感应加热熔炼法与利用水冶铜铸型的电弧熔炼法组合一起的熔炼铸造法,这种方法能使钛、锆、铪等活性金属,不跟熔炼中的环境气体以及使用的坩埚,铸型发生反应,而进行熔炼铸造。 1950年初,美国开始研究小型炉(钛铸件10磅以下),1955年左右,进行用大型炉来铸造钛锆(钛铸件100磅左右)[1][2]的研究。最近进行钼-钨合金等高融点…     

关于真空自耗电极凝壳熔铸炉采用石墨作衬里坩埚的探讨

一、前言 真空自耗电极凝壳熔铸炉,是一种新型的熔炼设备。它不仅能在真空条件下熔炼高熔点的金属或活性金属,而且最为突出的是保持了被熔炼金属不与其它杂质发生化学反应,使之不受污染。同时也能够在同一真空容器(炉体)内,浇铸成型。因此,它已经成为发展钛合金铸件的必须的设备了。 钛属于活性金属。在600～700℃时氧就向钛中扩散。当钛中含氧量达到0.25%时,钛的延伸率就会降低一倍;含氧量超过0.7%时,钛就失去了塑性变形的性能。 钛在800℃以上时与氮发生化学反应,而生成氨化铁(TiN2),使钛变脆。 钛与氢的反应最为剧烈,在700～800℃时吸收…     

真空冶金装置(一) 第一讲 真空电阻炉

金属材料的真空冶炼及其真空处理,使用有各种类型的炉子。如真空电阻炉、真空感应炉、真空电孤炉、电子束炉等等。这个讲座,着重于真空冶金电炉设计的简要叙述。真空电阻炉是真空熔炼、真空热处理的一种主要设备。利用导体电阻热产生高温而加热炉料(或工件)的装置称为电阻炉。若炉膛内处于真空状态下加热,即称为真空电阻炉。真空电阻炉在二次大战后时期,主要用于钛、钽、锆等活泼、难熔金属或某些磁性、电工合金的光亮退火和真空除气,也用于某些材料的真空焊接、钎焊和扩散焊。到目前,真空电阻炉的应用范围扩大了,还用于真空淬火和回火、渗碳和离子渗碳等工艺中。当然,电阻     

NCF—I型钠灯超高真空封接炉研制成功

锦州真空设备厂研制的NCF-I型钠灯超高真空封接炉于1985年3月26日通过了技术鉴定。 该炉是专为适应我国灯泡行业大上钠灯的形势需要而设计的。是封接钠灯放电管的理想设备。也可用于钛、钽、锆等活泼、难熔金属的真空热处理。真空焊接及离子渗碳等工艺亦可应用此设备。 该炉技术先进,在国内首次采用DL-2型电离规管测量电阻炉的超高真空。经改装的 ZF—1型宽量程真空计可同时测量二台封接炉的真空度。一台控制柜可同时交替控制二台设备。它具有升温快、消耗功率小,封接合格率高等优点。该炉的测温系统采用了两套仪表同时监测,测量准确,并…     

基于CVD直接生长法的碳纳米管场发射阴极

碳纳米管(CNT)场发射阴极具有启动快、分辨率高、寿命长、功耗小等优点,在多种真空电子设备与器件上,包括平板显示器、真空测量、微波管、X射线管等得到了应用。本文讨论了碳纳米管阴极的主要制备方法以及存在的问题,介绍了基于化学气相沉积法和阳极化工艺、在含催化金属基底直接制备碳纳米管冷阴极所具有强附着力特点,以及应用在X射线管等强流真空电子器件上的优势。文章介绍了在不锈钢基底直接生长CNT阴极的场发射性能,其开启电场为1.46 V/μm。与常规催化金属镀膜层上生长的CNT阴极相比,大电流发射与稳定性显著提高。金属基底阳极化工艺显著改善碳纳米管结构与场发射性能。直径2 cm的不锈钢基底上生长的CNT具有晶体性好、分布均匀等特点,场发射性能提高。在镍基底上生长的CNT阴极电流密度可以达到500 mA/cm~2以上。     

真空感应凝壳炉熔炼系统的设计

针对真空冷坩埚感应凝壳炉,提出了冷坩埚熔炼系统的水冷结构、感应器、磁场优化等方面的几种设计思路。并且分析了每种设计思路的特点与适用范围。     

真空冶金装置(二)——第二讲 真空电子束炉

电子束熔炼的设想于1907年提出,直到1954年才显出它的重要性。它既能使液态金属在真空下充分脱气,又没有坩埚材料的污染。其优点主要有:熔炼速度可在大范围内调节,功率密度高且易控制,熔池表面温度高,因而可熔炼难熔金属,适用于任何形状的原料(如棒、块、屑、板等),易于精确控制熔料的化学组分,得到一定性能要求的稀有难熔和高纯金属材料。电子束对熔料的扫描还有搅拌作用,有利于合金化与去除杂质。     

真空皮壳熔炼炉(Skull)

日本真空皮壳炉的研究试制是从1958年以前就开始了。1958年名古屋工业技术试验所与古河电工株式会社中央研究所,曾先后安装了1.5～5公斤的小型真空皮壳炉,熔炼钛、锆等。 日本真空技术株式会社(以下简称日本真空)也是1958年装起360KW的,能熔炼85公斤钛的真空皮壳炉。我们重点地考察了该炉的结构与操作情况,兹将情况分述于下。 日本真空的皮壳炉具有小型生产规模。用直流电源360K V A, 8000～10000安培,空载电压65伏,熔炼电压为30伏。采用自耗电极电弧熔炼形式,水冷铜坩埚为 204毫米,深 305毫米。曾用它炼过铀、钛、钍、锆、铌、钨、钽、钼…