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晶体生长角和凝固速率对贵金属电子束区域熔炼晶体生长的作用

李双明 耿振博 胡锐 刘毅 罗锡明

晶体生长角和凝固速率对贵金属电子束区域熔炼晶体生长的作用

李双明, 耿振博, 胡锐, 刘毅, 罗锡明
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  • 基于电子束区域熔炼中熔区上力的平衡关系式, 计算获得了基座法、等径区熔法两种工艺下稳定成形熔区高度的表达式, 探讨了试样尺寸、晶体生长角和凝固速率等参数对六种贵金属稳定成形熔区高度的影响. 结果发现, 区熔相同尺寸试样时, 六种贵金属能够稳定成形熔区高度大小依次排序为 Ru> Pd> Ir> Pt> Ag> Au. 同时获得了这六种贵金属的晶体生长角在8.4°-10.7°之间, 而实际的晶体生长角与界面生长机制有关. 在基座法中, 连续生长机制所能支撑的熔区高度最小, 而等径区熔法中连续生长机制支撑的熔区高度大于位错生长机制和小面生长机制. 这三种晶体界面生长机制中连续生长方式对晶体生长角和区熔熔区高度影响较小, 有利于贵金属区熔单晶制备. 另外当凝固速率达到2.4 mm·min-1, 位错和小面生长机制对区熔熔区高度的影响也变得很小, 预测的工艺参数与Ir和Ru单晶区熔实验报道结果基本符合.
    • 基金项目: 国家自然科学基金-云南省联合基金项目(批准号: U1202273)资助的课题.
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出版历程
  • 收稿日期:  2014-09-19
  • 修回日期:  2014-12-26
  • 刊出日期:  2015-05-05

晶体生长角和凝固速率对贵金属电子束区域熔炼晶体生长的作用

  • 1. 西北工业大学, 凝固技术国家重点实验室, 西安 710072;
  • 2. 昆明贵金属研究所, 昆明 650106
    基金项目: 

    国家自然科学基金-云南省联合基金项目(批准号: U1202273)资助的课题.

摘要: 基于电子束区域熔炼中熔区上力的平衡关系式, 计算获得了基座法、等径区熔法两种工艺下稳定成形熔区高度的表达式, 探讨了试样尺寸、晶体生长角和凝固速率等参数对六种贵金属稳定成形熔区高度的影响. 结果发现, 区熔相同尺寸试样时, 六种贵金属能够稳定成形熔区高度大小依次排序为 Ru> Pd> Ir> Pt> Ag> Au. 同时获得了这六种贵金属的晶体生长角在8.4°-10.7°之间, 而实际的晶体生长角与界面生长机制有关. 在基座法中, 连续生长机制所能支撑的熔区高度最小, 而等径区熔法中连续生长机制支撑的熔区高度大于位错生长机制和小面生长机制. 这三种晶体界面生长机制中连续生长方式对晶体生长角和区熔熔区高度影响较小, 有利于贵金属区熔单晶制备. 另外当凝固速率达到2.4 mm·min-1, 位错和小面生长机制对区熔熔区高度的影响也变得很小, 预测的工艺参数与Ir和Ru单晶区熔实验报道结果基本符合.

English Abstract

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