真空坩埚下降法晶体生长中传热的有限差分数值分析

本文针对目前实用的三种典型的坩埚下降法晶体生长温场形式,采用有限差分数值方法,计算出生长NaCl、CaF_2和YAG等晶体时物料中的温场分布,全面地讨论了各种参数对固液界面形状、位置及轴向温度梯度的影响,指出了在各种温场情况下为得到较为理想的界面形状和轴向温度梯度分布时可供选择的生长条件。     

温度梯度法生长BaY2F8晶体

应用温度梯度法生长了BaY2F8单晶.实验表明:温度梯度、降温速率、坩埚形状和尺寸是影响BaY2F8晶体生长的重要因素.温度梯度为6 ℃/mm,降温速率小于6 ℃/h,用相对较小的坩埚圆锥角度,可以获得质量较好的BaY2F8单晶体.X射线定向分析表明:温度梯度法生长的BaY2F8晶体的生长轴平行于[001]方向.结合晶体结构图分析,可认为晶体的[001]方向为结构的强键延展方向,是晶体生长的优势方向.     

高温合金定向凝固中自然对流和界面形状的模拟

采用有限元方法模拟了DZ417G镍基高温合金定向凝固过程中的温度场、流场和界面形状的变化,考察了凝固阶段坩埚的拉速和炉子的温度梯度对流场和界面形状的影响.结果表明,随着拉速从6mm/min增加到24mm/min,凝固界面上方产生的中心向上流动的旋涡强度增加,界面的差值f从1.5mm增大到7.2mm,曲率显著增加;当拉速为6mm/min时,随着温差增加到1000℃后,凝固界面上方未产生新的旋涡,凝固界面可始终保持平界面.     

近化学计量比LiNbO3晶体的坩埚下降法生长

报道了化学计量比LiNbO3(stoichiometric lithium niobate, SLN)晶体的坩埚下降法生长.采用一致融熔成分铌酸锂籽晶,以K2O为助熔剂,在自制的坩埚下降炉内生长SLN晶体.最高炉温控制在1 300 ℃附近,固液界面处的纵向温度梯度为40～60 ℃/cm,坩埚下降速率小于5 mm/d,在密闭的铂坩埚中,成功地生长出尺寸为25 mm×40 mm的近化学计量比铌酸锂单晶.测得晶体的Curie温度为190 ℃,利用有关公式计算出所得晶体的n(Li)/n(Li+Nb)为0.495 6,研究了熔体的析晶行为及晶体的宏观缺陷.     

钨酸镉单晶的坩埚下降法生长

以高纯CdO,WO3为初始原料,应用高温固相反应合成CdWO4多晶料.采用垂直坩埚下降法生长CdWO4单晶,生长单晶时炉体温度为1 350～1400℃,固液界面温度梯度为30～40℃/cm,坩埚下降速率为0.5～1.5mm/h.生长的透明的CdWO4单晶尺寸达φ40mm×70mm.用X射线衍射、透射光谱和X射线激发发射光谱等进行了单晶性能的表征.结果表明:CdWO4单晶具有良好的晶格完整性:单晶的吸收边位于325nm左右,在380～900nm区域的光透过率达70%左右.CdWO4单晶X射线激发发射光的峰值波长位于470nm.     

掺杂CaO对BaZrO_3坩埚制备及其与钛合金界面反应的影响

用BaCO_3、ZrO_2和CaO混合粉料,在1400℃经高温固相反应合成了BaZrO_3和CaO掺杂BaZrO_3粉料,采用冷等静压结合固相烧结技术,在1750℃烧成BaZrO_3和CaO掺杂BaZrO_3坩埚,并熔炼Ti2Ni合金,研究了CaO对BaZrO_3坩锅微观组织及其与钛合金界面反应的影响。结果表明:掺杂量为15%(摩尔分数)的CaO部分固溶进BaZrO_3,坩埚在烧成过程中,过量CaO部分在坩埚内部团聚,阻碍Ba_(1-x)Ca_xZrO_3晶粒的生长,导致坩埚内部出现较大孔洞;另一部分在坩埚壁析出,析出层主要由CaO和Ba_(1-x)Ca_xZrO_3组成,厚度约为70μm。BaZrO_3坩埚与钛合金界面反应层厚度约为270μm,而CaO掺杂BaZrO_3坩埚与合金并无明显界面反应层。     

感应加热温场上移法—一种新的梯度法晶体生长技术

介绍了一种新的温度梯度法晶体生长技术,称为“感应加热温场上移法”(induction heatingand thermal field up-shift method,ITUM),该法是用钼坩埚在氢气气氛下直接感应加热,使其中的原料熔化。保持坩埚不动,通过线圈的上移,实现熔体的凝固结晶。已用这种方法成功地长出光学质量良好的掺钛氧化铝可调谐激光晶体。本文介绍这种方法的工艺装置和生长过程,给出初步的激光实验和晶体质量的检测数据:对于从熔体中生长高温晶体具有重要的意义。     

Zn:Fe:LiNbO3单晶的坩埚下降法生长及其成分研究

通过优选合适的化学原料，用坩埚下降法生长出了无宏观缺陷的Zn：Fe：LiNbO3(Zn：Fe：LN)单晶。生长的工艺参数是：用微凸生长界面生长，生长速度为1～3mm／h，温度梯度为20～30℃／cm。用X射线衍射及DTA对晶体进行了分析；测定了晶体的吸收光谱。结果表明：所有Zn：Fe：LN晶体中的Fe^2 浓度沿生长方向增加；掺杂3％ZnO(摩尔分数)的Zn：Fe：LN单晶中的Fe^2 浓度沿生长方向的变化量比掺杂6％ZnO的大。从坩埚下降法的温场特点、晶体的热处理过程、环境气氛，以及ZnO组分对Fe离子的排斥作用解释了产生Fe^2 离子浓度变化的原因。     

介绍一种改进的称球法粘度计(续)

由表一数据作图得图三.所得直线和试验用坩埚形状、铂球大小、铂球浸入熔体的深度等条件有较大关系.所以它同其他粘度计一样,希望在各次试验操作中条件相似.     

CaZrO_3耐火材料的制备及其与钛合金熔体的界面反应

合成了一种CaO-ZrO_2系复合耐火材料,用模压法成型,分别在1 650℃和1 680℃烧结制成坩埚.使用此坩埚在感应炉中熔化钛合金(TiNi),在真空条件下, 1 500℃保温5min.对在1 680℃烧结成的坩埚进行了抗水化性能测试.用X射线衍射仪对CaZrO_3材料进行物相分析.用扫描电子显微镜观察钛合金与此材料的界面反应层的微观形貌,结合能谱仪进行微区成分分析.结果显示:1 680℃烧成的CaZrO_3材料具有良好的抗水化性;用此坩埚熔化TiNi合金后,液态钛合金和耐火材料的界面反应层厚度约为30μm,界面反应层中,Ca,Zr,Ti,Ni等元素无明显扩散.     

冷坩埚结构及其透磁性模拟研究

采用COMSOL软件建立冷坩埚模型,根据电磁场基本理论,研究不同的分瓣形状、分瓣数、缝宽、壁厚和坩埚高度对坩埚透磁性的影响,为国产化冷坩埚制备提供理论参考.     

玻璃纤维拉丝坩埚圆角炉

玻璃纤维拉丝坩埚圆角炉,属坩埚炉型设计、制造技术领域,确切地说是涉及用于熔融玻璃球拉丝的坩埚圆角炉技术。其构成是：玻璃纤维拉丝埚圆角炉,由各有两块相同形状的长方形堵头砖和侧壁砖,两两相对安置,接缝处各有阴阳凹凸边缘,互相密合,围成一个穿空的长方体,置于由中间都有凹平面的方孔底砖与底砖拼接的底座上所构成,其特点是：与侧壁砖相交接的长方形堵头砖的内两头,为圆柱弧形;中间都有凹平面的方孔底砖与底砖拼接的底座,其形成凹平面的周边,由圆弧或圆柱弧构成。     

温度场对白宝石晶体生长质量的影响

熔体提拉法生长晶体时温度场的分布对晶体的质量有着重要影响.采用电阻加热提拉法生长白宝石晶体时,由于腔体内的温度梯度较小,使得晶体的外形难以控制.当液面上坩锅中心附近处的轴、径温度梯度过小时,生长初期放肩就难以控制;且生长晶体的等径度易成螺旋状.当轴、径向温度梯度较大时,虽然晶体外形容易控制,但晶体容易开裂,因而其成品率较低.与此同时晶体的转速决定着固液界面的形状,微凸界面是生长高质量晶体的必要条件.当白宝石晶体外形不好时,其内部容易产生散射颗粒、气泡等缺陷.研究通过调整生长装置和转速,找到了生长优质晶体的温度场.实验获得了Φ60×120mm的优质白宝石晶体.     

技术转让项目

正项目名称:刚玉陶瓷坩埚项目介绍:刚玉陶瓷坩埚是以高纯度氧化铝为原料做成的陶瓷质坩埚。一般情况下,其形状主要有方形和圆筒形。具有耐火度高、高温蠕变小、耐化学侵蚀性好、热震稳定性好等特点,在冶金工业、电子工业、化工工业、航空航天等领域得到广泛应用。针对PZT压电陶瓷开发的专用坩埚,居国内领先水平。产品成果技术指标:耐火度≥1650℃,⊿V≤0.1%(1600℃自重),     

专利信息

太阳能电池坩埚及其喷涂方法 本发明提供了一种太阳能电池坩埚喷涂方法．在对太阳能电池坩埚制备时,采用首先在坩埚底部喷涂一层石英砂层,经干燥凝固后,再进行正常的喷涂处理,该方法降低了坩埚制备时的能源消耗．通过新技术获得的太阳能电池坩埚．在制备多晶硅时．可以实现定向凝固铸造多晶硅锭,改变多晶硅晶粒生长过程中,控制底部散热方向．间接控制晶体的生长界面,平整的生长界面有助于得到高质量的晶体,     

生长大尺寸氟化钡单晶的温场设计

本文分析了生长大尺寸BaF_2晶体对温场的要求,具体设计和实现了满足生长要求的温场;讨论了温度梯度与坩埚下降速度的关系及对晶体质量的影响。     

Bridgman法晶体生长过程中界面形状的改变

对不同生长条件下,Bridgm an法晶体生长过程进行了计算,对界面形状的改变的规律加以总结,并讨论了不同生长条件对界面形状的改变的影响。换热系数、导热系数和晶体宽度是影响界面凸凹程度及其变化趋势的重要参数。     

玻璃纤维与复合材料术语解释(二)

Ⅲ纤维及产品制造坩埚拉丝法（marble melt process,remelt process）：又称再熔拉丝法,即把由另外熔制过程（玻璃球窑）制成的玻璃球喂入坩埚,再熔成玻璃液后拉制纤维。最早的坩埚有50或51个漏嘴（50个拉丝,1个备用）。后来迅速发展到102和204个,并建立了纤维重量与长度关系标准。坩埚法具有可灵活改变生产品种的特点,     

国外陶瓷科研成果及动态

氮化硼英国RTZ硼化物公司研制出一系列氮化硼工业陶瓷元件。其中有连接键,杆材,管材,圆环,坩埚,垫圈以及许多特殊用户要求机加工成复杂形状的螺丝、螺母、垫片等产品。氮化硼具有很好的绝缘性,优良的导热性和高温耐火性能,可用于金属液坩埚和水泵零件以及窑炉或热电偶绝缘器的热压成     

用双坩埚法拉制光导纤维试验初获成果

最近,南京玻纤院连续纤维室在天津玻纤厂和院内铂加工组的配合下,用双坩埚法拉制光导纤维试验取得初步成果。光导纤维是一种新型材料,通常由两种玻璃组成,即以高折射率的玻璃作为芯料,低折射率的玻璃作为皮料。芯料与皮料之间有良好的光学界面,当入射光线的入射角θ适当时,光线就会在界面上发生内全反射,光线在光导纤维内经过若干次内全反射,从光导纤维的一端传到另一端。因此,良好的光导纤维,应该满足下列要求: