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采用原位反应法在石墨坩埚表面制备SiC涂层

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机械工程材料 2014年第6期38卷 50-55页

作者：游小刚谭毅李佳艳大连理工大学材料科学与工程学院辽宁省太阳能光伏系统重点实验室大连116024

通过原位反应在石墨坩埚切片表面成功制备了SiC涂层,并对其进行了循环热氧化试验,研究了SiC涂层的形成机理以及烧结温度和时间对涂层厚度的影响,并评价了涂层对提高石墨抗热氧化性及抗热冲击性的作用。结果表明:原位反应制备的SiC涂层... 详细信息

通过原位反应在石墨坩埚切片表面成功制备了SiC涂层,并对其进行了循环热氧化试验,研究了SiC涂层的形成机理以及烧结温度和时间对涂层厚度的影响,并评价了涂层对提高石墨抗热氧化性及抗热冲击性的作用。结果表明:原位反应制备的SiC涂层厚度较为均匀;不同温度下的原位反应由不同的动力学过程控制;当温度接近硅熔点时,长时间加热能显著增加SiC涂层的厚度;烧结温度越高,SiC涂层的厚度越大;石墨表面的SiC涂层能够提高石墨基体的抗热氧化及抗热冲击性,且涂层厚度越大,作用越显著。

关键词：原位反应 SiC涂层石墨坩埚

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石墨坩埚抗氧化研究

石墨坩埚抗氧化研究

作者：张永春河北理工学院

学位级别：硕士

石墨由于其化学稳定性好、高热导率以及低热膨胀系数等优良性质而越来越广泛的应用于耐火制品中。石墨坩埚是碳复合耐火材料的典型实例,是现代有色冶金业不可缺少的工具之一。随有色金属冶炼技术的发展,其使用条件日益苛刻,石墨的氧化... 详细信息

石墨由于其化学稳定性好、高热导率以及低热膨胀系数等优良性质而越来越广泛的应用于耐火制品中。石墨坩埚是碳复合耐火材料的典型实例,是现代有色冶金业不可缺少的工具之一。随有色金属冶炼技术的发展,其使用条件日益苛刻,石墨的氧化成为石墨坩埚提高其使用寿命的迫切需要解决的问题。本课题分别对石墨坩埚试样进行了自愈合、浸渍、涂层等抗氧化方法的试验研究。对试验确定的石墨坩埚试样进行了自愈合法的抗氧化试验研究,主要考察了Al、Si及SiC抗氧化剂对石墨坩埚试样抗氧化的影响。试验结果发现:Al、Si、SiC的少量添加对试样抗氧化性能没有明显的改善,其使试样具有较好抗氧化性能的添加量分别为:25%、20%、20%,因Al、Si、SiC材料费用高,所以其作为自愈合法的抗氧化剂,工业应用的实际意义不大。对石墨坩埚基体试样进行了浸渍法试验研究,探索了浸渍剂组成及浸渍工艺对石墨坩埚抗氧化性能的影响,试验结果发现:应用Al/P比值为1/2的酸式磷酸铝,控制浸渍过程温度为90℃,石墨坩埚基体试样在1000℃以下可获得较理想的浸渍抗氧化效果。在石墨坩埚的涂层法抗氧化研究中,分析了不同结合剂、不同组成的单层、复合涂层对坩埚基体试样抗氧化性能的影响。试验研究的最终结果表明:采用酚醛树脂和磷酸二氢铝的复合结合剂,能够使涂层与基体结合性能良好;内层涂覆含硅涂层、外层涂覆含硼涂层的试样具有较好的抗氧化性能。本课题还试验研究了三种抗氧化法组合应用对石墨坩埚试样抗氧化性能的影响及可行性。通过对各方法的优化组合,最终试验确定了抗氧化性能良好的石墨坩埚组成及制备工艺,石墨坩埚的组合法抗氧化试验结果表明:坩埚基体试样内添加少量的抗氧化剂,经浸渍磷酸二氢铝、涂覆内硅外硼涂层处理后,试样自室温加热至1300℃,保温1小时后的高温抗氧化性能优异,质量损失仅为1.21%,试样表层几乎没有脱碳层存在。

关键词：石墨坩埚抗氧化自愈合法浸渍法涂层法

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生长锗晶体用悬浮石墨坩埚的设计

稀有金属 1990年第4期14卷 275-280页

作者：谢瑞庆南京锗厂

本文根据传热学与晶体生长条件设计了用于锗晶体生长的石墨坩埚,并成功地用双悬浮石墨坩埚法改进了锗单晶的生长工艺,解决了坩埚在熔体中浮不起来等实际问题。

关键词：锗晶体生长石墨坩埚

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高温熔炼用石墨坩埚涂层工艺研究

表面技术 2001年第2期30卷 20-22页

作者：肖云峰周晋林唐清富蒋驰税毅王术刚刘春荣中国工程物理研究院四川绵阳621900

总结了石墨表面等离子喷涂Nb ,Mo ,CaZrO3,ZrO2 (Y2 O3)粉制备耐热涂层的喷涂工艺 ,测试了石墨涂层热震稳定性。

关键词：高温熔炼石墨坩埚热喷涂涂层铀铀合金熔炼铸锭碳增量

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基于银铜合金铸造的电磁感应加热设计

工业加热 2024年第6期53卷 24-30页

作者：张磊覃庆良青岛科技大学自动化与电子工程学院山东青岛266061

金属加热温度的范围直接影响铸造成型的质量,感应加热电源的输出功率过低将导致加热金属温度达不到熔点,而过高的温度会导致金属过烧使其力学性能恶化;工件加热效果取决于感应加热电源的配置和感应器的工艺设计,传统设计多以理论经验公... 详细信息

金属加热温度的范围直接影响铸造成型的质量,感应加热电源的输出功率过低将导致加热金属温度达不到熔点,而过高的温度会导致金属过烧使其力学性能恶化;工件加热效果取决于感应加热电源的配置和感应器的工艺设计,传统设计多以理论经验公式来计算电源的功率、频率和感应器匝数范围,因工件工艺材质存在差异,实验效果与理论计算结果存在较大偏差,从而需要大量实验去调整感应器规格和电源配置。通过将理论计算与COMSOL软件仿真相结合的方式,利用电磁-温度物理场耦合模拟实验,从而确定最优电源的参数配置,完成感应器设计,现场运行情况符合仿真结果,避免了大量实验优化,有效缩短了设计周期,保证铸造质量。

关键词：电磁感应加热感应器设计石墨坩埚银铜合金 COMSOL有限元仿真

用石墨坩埚熔铸Al－Zn－Mg－Zr合金的实践

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轻合金加工技术 1994年第10期22卷 23-24,14页

作者：王树军保定铝厂

简介了用石墨坩埚熔铸含Ｚｒ量高的Ａｌ－Ｚｎ－Ｍｇ－Ｚｒ合金的熔炼工艺和铸造工艺。

关键词：铝合金石墨坩埚熔炼铸造

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提高石墨坩埚与熔炉的综合出铝率

特种铸造及有色合金 2003年第Z1期23卷 31-32页

作者：龙在华河南三门峡天元集团有限公司

通过试验和理论计算,找到了石墨坩埚在其使用寿命期间内有一个时间段,它使石墨坩埚出铝率和熔炉出铝率之间的综合效果达到最高.

关键词：石墨坩埚坩埚出铝率熔炉出铝率综合效果

Nb基超高温合金熔炼用坩埚的选择及石墨坩埚惰性涂层的制备

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Nb基超高温合金熔炼用坩埚的选择及石墨坩埚惰性涂层的制备

作者：吴梅柏西北工业大学

学位级别：硕士

目前Nb基超高温合金的定向凝固多采用水冷铜坩埚内的Czochralski法或无坩埚的电子束区熔、光悬浮区熔和感应悬浮区熔技术。为了获得Nb基超高温合金整体定向凝固用坩埚，首先从热力学计算上对坩埚材料与合金元素的反应性进行了分析，并在... 详细信息

目前Nb基超高温合金的定向凝固多采用水冷铜坩埚内的Czochralski法或无坩埚的电子束区熔、光悬浮区熔和感应悬浮区熔技术。为了获得Nb基超高温合金整体定向凝固用坩埚，首先从热力学计算上对坩埚材料与合金元素的反应性进行了分析，并在ZrO、YO和AlO等纯陶瓷坩埚内进行了重熔Nb基超高温合金的实验;然后在石墨坩埚表面制备了相应陶瓷涂层并再次进行了重熔实验。使用OLYMPUS PM-G3光学显微镜观察了重熔后反应层的微观形貌;使用带能谱的JSM-6400型扫描电镜分析了反应层的微观组织及成分。热力学计算表明，在1027℃～2027℃的计算温度范围内，只有YO和BeO不与Nb基超高温合金中的主要元素Nb、Si、Ti和Hf发生反应。在ZrO陶瓷坩埚内分别于1780℃和1810℃保温30分钟重熔Nb基超高温合金后，发现在靠近坩埚壁的合金部分中存在大块多边形硅化物相，而合金中间部分的相组成及特征与电弧熔炼态的基本一致;Zr元素在合金部分中主要存在于Hf的氧化物相中;合金熔体对坩埚有玷污，其中以Ti和Hf对坩埚的玷污为主，且1810℃时合金熔体对坩埚的玷污作用要比1780℃时的强。在YO陶瓷坩埚内分别于1780℃保温10分钟、1810℃保温30分钟和1830℃保温30分钟重熔Nb基超高温合金后，发现随着温度的升高，合金熔体对坩埚壁的作用加剧，且主要以Ti和Hf与其的反应为主;在靠近YO坩埚壁的合金层中出现一层富含Y的氧化物相，其厚度从1780℃时的60μm增加到1830℃时的120μm;Y元素在合金部分中仍然主要存在于Hf的氧化物相中，且合金中Y的氧化物相大多是大片存在的，表明是由于YO陶瓷坩埚不致密，在高温熔体冲刷下脱落而裹入合金熔体内部造成的。在AlO陶瓷坩埚内于1780℃保温30分钟重熔Nb基超高温合金后，发现坩埚表面渗出大量金红色TiO，表明其与熔体的反应较剧烈。控制浆料的pH值为8、球磨时间为6h、YO固相含量为60wt％、CMC水溶液浓度为1wt％及烧结温度为1900℃等条件，制备出了涂层间界面明显、YO外层致密并与CVD SiC内层连接牢固的复合涂层。在这种具有复合涂层的石墨坩埚中重熔Nb基超高温合金时，YO外层发生剥落，致使C对合金熔体有玷污，在合金熔体中形成Nb和Ti的碳化物。

关键词： Nb基超高温合金热力学分析石墨坩埚氧化物涂层浸涂高温熔体反应组织形貌

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中频炉用新型石墨坩埚的研制及其应用

黄金 1997年第7期18卷 40-41页

作者：赵凤英赵永振吉林省冶金研究院

中频炉用新型石墨坩埚的研制及其应用赵凤英赵永振（吉林省冶金研究院）１引言吉林省冶金研究院研制成功的中频炉冶炼金泥新工艺，由于其技术经济指标达到国内先进水平，目前已在全国数十家黄金矿山得到应用。但是冶炼所使用的石墨电极... 详细信息

中频炉用新型石墨坩埚的研制及其应用赵凤英赵永振（吉林省冶金研究院）１引言吉林省冶金研究院研制成功的中频炉冶炼金泥新工艺，由于其技术经济指标达到国内先进水平，目前已在全国数十家黄金矿山得到应用。但是冶炼所使用的石墨电极车制成的坩埚不仅价格高、寿命短，而...

关键词：炼金中频炉石墨坩埚