單晶材料Z基本的工藝方法

發布日期：2017-06-19 00:00 來源：http://www.northstl.com 點擊：

單晶材料是一種應用日益廣泛的新材料，有單獨的一個晶體組成，其衍射花樣為規則的點陣。相對普通的多晶體材料性能特殊，一般采用提拉法制備。單晶材料根據晶體生長法制作分為1. 借由柴克勞司基法(Czochralski)又名晶體生長法將復晶晶體提煉成對稱的、有規律的、成幾何型的單晶晶格結構。2. 浮區法(Floating zone)可將低純度硅晶體提煉成對稱的、有規律的、成幾何型的單晶晶格結構。

選晶法是單晶高溫合金葉片制備中基本的工藝方法. Higginbotham把常用的單晶選晶器結構歸納為四種類型:螺旋型、傾斜型、轉折型、尺度限制型(縮頸型)隨著單晶高溫合金研究的發展,螺旋型選晶器逐漸淘汰掉其他三種選晶器,成為目前應用廣泛也是成功的選晶器類型。　選晶法的原理就是利用選晶器的這種狹窄界面,只允許一個晶粒長出它的頂部,然后這個晶粒長滿整個型腔,從而得到單晶體. 其晶體競爭生長機制是:螺旋結構總的攀升走向正好與散熱方向相反,致使螺旋體內散熱均勻,因此在整個螺旋形生長過程中,位向適合生長的那個晶粒將其他眾多的初生晶粒一一淘汰,不斷長出枝晶并終進入試樣本體成為單晶鑄件. 　至于鎳基單晶合金，在鎳的Gamma固溶態中，有大量分散結晶構造稍為不同的Gamma基本態，只要將這種結晶單晶化，在定向凝固合金中，增加Gamma基本態，提高高溫強度。鎳基單晶合金基本上消定向凝固高溫合金的限制。F119的渦輪葉片是用第三代單晶作的，DD3可能是一代。

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