新式铌钨坩埚的制作方法

文档序号:11274237阅读:203来源:国知局

本发明属金属冶炼设备技术领域,具体涉及一种新式铌钨坩埚。



背景技术:

目前,纯铌坩埚高温抗氧化性能差,易与氧和氮反应,且高温条件下晶粒组织发生变化,晶界上原子排列较晶粒内疏松,存在许多空位、位错和键变形等缺陷,因而晶界易受热侵蚀、以及化学腐蚀,并容易引起杂质原子(离子)偏聚,形成脆性包膜,再者形成的c脆性包膜在高温环境下与空气中的元素发生反应,对坩埚寿命以及坩埚内熔物的纯度都造成破坏和影响,而铌作为稀有金属,成本过高,其不断的损耗必然增加了企业的经济负担,因此有必要改进。



技术实现要素:

本发明解决的技术问题:提供一种新式铌钨坩埚,通过加入与铌原子半径近似的钨使其形成铌钨合金坩埚,以改善纯铌坩埚的力学性能以及化学稳定性,保证坩埚内熔物的纯度,同时延长坩埚的使用寿命。

本发明采用的技术方案:新式铌钨坩埚,具有坩埚本体,所述坩埚本体为铌钨合金制成的桶形结构,所述坩埚本体上端开口处适配坩埚盖,所述坩 埚盖下端制有向下的凸板ⅰ且凸板ⅰ包裹坩埚本体上端开口,所述坩埚盖的凸板ⅰ内圆周壁面与坩埚本体开口端的外圆周壁面适配后相互贴合。

其中,所述坩埚本体的桶形为上下直径相等的直桶形,桶底与桶壁厚度相同。

再其中,所述坩埚本体的内壁高度、内直径、材料厚度比为200:120:1。

所述坩埚本体的壁面靠近开口端上部制有多个可被坩埚盖下端凸板ⅰ遮盖的通孔ⅰ,所述通孔ⅰ直径为坩埚本体材料厚度的2.4倍。

此外,所述坩埚盖用铌钨合金制成且材料厚度与坩埚本体厚度相同。

所述坩埚盖中部制有通孔ⅱ。

所述坩埚盖中部制有通孔ⅱ,通孔ⅱ适配向上的筒形凸板ⅱ,所述筒形ⅱ下端与坩埚盖上端一体化制成。

所述通孔ⅱ直径为坩埚本体内直径的一半。

本发明与现有技术相比的优点:

1、利用高熔点金属钨对铌的固溶强化作用,将纯铌坩埚优化为铌钨合金坩埚,增加其强度,且不用增加壁厚确保其节约耗材、以及抗氧化性能的综合性能提高,整体提高其化学以及力学稳定性,确保内熔金属的纯度,延长坩埚使用寿命;

2、适配的坩埚盖较敞口式坩埚设计具有恒温效果佳、提高加热效率的作用;

3、坩埚盖通孔设计使得本发明即可与晶体生长炉相匹配使用,又可去掉坩埚盖仅作为熔炼器皿使用,扩充其适用范围。

附图说明

图1为本发明结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图1描述本发明的一种实施例。

新式铌钨坩埚,具有坩埚本体1,所述坩埚本体1为铌钨合金制成的桶形结构,优选地,所述桶形为上下直径相等的直桶形,桶底与桶壁厚度相同,通过加入与铌原子半径近似的钨,弥补纯铌原子之间的缺陷,提高其晶粒密度,因此高熔点金属钨对铌有固溶强化作用,将纯铌坩埚优化为铌钨合金坩埚,增加其强度,且不用增加壁厚在其节约耗材的前提下,提高抗氧化性能,即整体化学稳定性以及力学稳定性,确保内熔金属的纯度,延长坩埚使用寿命,所述坩埚本体1上端开口处适配坩埚盖2,适配的坩埚盖2较敞口式坩埚设计具有恒温效果佳、提高加热效率的作用,所述坩埚盖2下端制有向下的凸板ⅰ2-1且凸板ⅰ2-1包裹坩埚本体1上端开口,所述坩埚盖2的凸板ⅰ2-1内圆周壁面与坩埚本体1开口端的外圆周壁面适配后相互贴合;优选地,所述坩埚盖2用铌钨合金制成且材料厚度与坩埚本体1厚度相同,其中,所述坩埚本体1的内壁高度、内直径、材料厚度比为200:120:1,所述坩埚本体1的壁面靠近开口端上部制有多个可被坩埚盖2下端凸板ⅰ2-1遮盖的通孔ⅰ1-1,所述通孔ⅰ1-1优选为2个,所述通孔ⅰ1-1直径为坩埚本体1材料厚度的2.4倍。本发明中适配的坩埚盖2在制作时一种实施例为,所述坩埚盖2中部制有通孔ⅱ3,通孔ⅱ3尺寸依情况而定,可作为非密闭盖子使用。本发明中适配的坩埚盖2在制作时另一种实施例为,所述坩埚盖2中部制有通孔ⅱ3,所述通孔ⅱ3适配向上的筒形凸板ⅱ3-1,所述筒形凸板ⅱ3-1下端与坩埚盖2上端一体化制成,且所述通孔ⅱ3直径为坩埚本体1内直径的一半。这 种坩埚盖2的通孔ⅱ3设计使得本发明可与晶体生长炉相匹配使用,通孔ⅱ3在一定温度控制条件下,为晶体生长提供空间,此外,本发明除了配合坩埚盖2使用外又可去掉坩埚盖2仅作为熔炼器皿使用,扩充其适用范围。

综上所述,本发明的铌钨合金具有较高温度下优良的强度和良好的室温塑性,用常规成形加工技术即可制成,增加强度的同时增加其化学稳定性,保证坩埚内熔物的纯度,同时延长坩埚的使用寿命。

上述实施例,只是本发明的较佳实施例,并非用来限制本发明实施范围,故凡以本发明权利要求所述内容所做的等效变化,均应包括在本发明权利要求范围之内。



技术特征:

技术总结
提供一种新式铌钨坩埚,具有坩埚本体,所述坩埚本体为铌钨合金制成的桶形结构,所述坩埚本体上端开口处适配坩埚盖,所述坩埚盖下端制有向下的凸板Ⅰ且凸板Ⅰ包裹坩埚本体上端开口,所述坩埚盖的凸板Ⅰ内圆周壁面与坩埚本体开口端的外圆周壁面适配后相互贴合。本发明通过加入与铌原子半径近似的钨使其形成铌钨合金坩埚,改善纯铌坩埚的力学性能以及化学稳定性,保证坩埚内熔物的纯度,延长了坩埚的使用寿命。

技术研发人员:耿芳盈
受保护的技术使用者:耿芳盈
技术研发日:2016.03.18
技术公布日:2017.09.26
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