极端条件下材料的制备-电磁悬浮熔炼技术.ppt

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1、极端条件下材料制备——电磁悬浮熔炼技术一、悬浮熔炼基本概念悬浮熔炼技术分类二、电磁悬浮技术概念及原理应用范围优点及实际问题分析三、冷坩埚真空感应熔炼技术原理及技术特点主要内容一、悬浮熔炼基本概念悬浮熔炼技术分类二、电磁悬浮技术概念及原理应用范围优点及实际问题分析三、冷坩埚真空感应熔炼技术原理及技术特点主要内容一、悬浮熔炼基本概念悬浮熔炼技术是在熔炼过程中使被熔材料呈悬浮或准悬浮状态的技术。该技术是一种理想的熔炼技术，其最突出的优点是排除了在高温条件下坩埚材料对熔体的污染，是当今最先进的材料制备技术之一。一、悬浮熔炼悬浮熔炼技术分类电磁悬浮光悬浮声悬浮气流悬浮静电悬浮离子束悬浮悬

2、浮熔炼技术一、悬浮熔炼基本概念悬浮熔炼技术分类二、电磁悬浮技术概念及原理应用范围优点及实际问题分析三、冷坩埚真空感应熔炼技术原理及技术特点主要内容二、电磁悬浮熔炼技术电磁悬浮熔炼技术的基本概念采用电磁力悬浮技术使熔融的合金熔液悬浮起来，不与坩埚接触以获得高洁净度的熔炼方法。电磁悬浮熔炼炉二、电磁悬浮熔炼技术电磁悬浮熔炼技术的原理悬浮熔炼技术电磁悬浮熔炼原理图线圈中通高频交流电线圈周围-通高频交变磁场物料内产生感应涡流悬浮力物料自重（力平衡）二、电磁悬浮熔炼技术电磁悬浮熔炼系统的结构悬浮熔炼技术电磁悬浮系统结构图电磁悬浮基本电路圆锥形悬浮线圈实现对物体的悬浮，通常采用倒锥型多匝串

3、联线圈保持稳定悬浮，要在悬浮物上部设置稳定线圈电流方向与悬浮线圈电流方向相反二、电磁悬浮熔炼技术电磁悬浮熔炼技术的应用范围悬浮熔炼技术活泼金属高纯金属合金、金属间化合物高熔点金属稀土金属、合金、Ti及其合金、铀土、碱土金属和合金超纯溅射靶材、镀膜材料、太阳能级多晶硅纯度要求高的合金和金属间化合物Zr、Hf、V、Nb、Cr等；Pt、Rh、Ir等贵金属二、电磁悬浮熔炼技术电磁悬浮熔炼技术的优点悬浮熔炼技术熔炼超高纯度的金属材料感应加热-快速熔化生产成分组织均匀的合金真空条件下进行，生产出纯净材料悬浮的熔液凝固,然后以固体形态落下,获取需要的特殊材料坩埚可以反复使用实际问题分析——悬

4、浮力的控制悬浮熔炼技术高频电源的功率和频率、金属样品的物理性质、悬浮系统的几何参数悬浮力电磁悬浮系统几何参数与悬浮力系数F/I02的关系二、电磁悬浮熔炼技术实际问题分析——稳定性控制悬浮熔炼技术磁悬浮熔炼的不稳定性试样横向漂移垂直振动试样表面波动悬浮线圈磁场分布示意图及试样稳定悬浮位置试样旋转扰动二、电磁悬浮熔炼技术实际问题分析——温度控制及测量悬浮熔炼技术温度高频源参数悬浮材料性质悬浮系统特性样品的热损耗（较低频率）悬浮与（较高频率）加热熔炼应分别进行依靠调整样品质量、能量输入及喷气冷却来实现温度控制温度控制双频EML控制二、电磁悬浮熔炼技术实际问题分析——其它工艺性因素稳定

5、悬浮电阻率和密度小的非铁磁性材料铁磁性材料在预热到其居里点以上熔化后的表面张力和粘度大的材料（球形）二、电磁悬浮熔炼技术一、悬浮熔炼基本概念悬浮熔炼技术分类二、电磁悬浮技术概念及原理应用范围优点及实际问题分析三、冷坩埚真空感应熔炼技术原理及技术特点主要内容三、冷坩埚真空感应熔炼技术原理及技术特点悬浮熔炼技术冷坩埚感应熔炼核心装置原理分瓣的水冷坩埚置于交变电磁场熔融金属涡流热坩埚壁电磁力（非接触状态）技术特点坩埚一般用紫铜制作而成坩埚需要沿轴向开缝（保证电磁场进入坩埚）坩埚的每瓣中必须通水冷却（防止坩埚融化）谢谢大家！