一种局部强化电阻加热高梯度定向凝固装置

摘要

一种局部强化电阻加热高梯度定向凝固装置，包括上炉体和下炉体。在上炉体内，由上炉体的中心向外，依次有坩埚、电阻环、钨筒和屏蔽层，并且坩埚、电阻环和钨筒均位于屏蔽层内。在钨筒和电阻环的上表面，分别有电源线接出；钨筒的电源线与电阻环的电源线分别独立的与电源连接，并通过钨筒对位于坩埚内的试样整体加热，通过位于坩埚下部的电阻环对坩埚内的试样局部强化加热。两个热电偶分别位于钨筒上部和电阻环的下部，分别用于测量钨筒和电阻环的温度。本发明将整体加热和局部强化加热相结合，使试样在固/液界面前沿获得高温度梯度的同时充分熔化，降低了低熔点元素的烧损、扩大了适用材料类型和试样尺寸，并消除了传统感应加热引起的熔体强制对流。

主权项

一种局部强化电阻加热高梯度定向凝固装置，包括电源线(1)、热电偶(2)、隔热板(3)、结晶器(4)、炉体、液态金属(5)、抽拉系统(6)、坩埚(9)、钨筒(10)和屏蔽层(11)，炉体包括上炉体(14)和下炉体(7)，在下炉体(7)内，由下炉体的中心向外，依次有抽拉系统(6)和结晶器(4)，在结晶器(4)内装有液态金属(5)；抽拉系统(6)穿过下炉体(7)的炉底，与伺服电机相连；在结晶器(4)的底部有两个冷却水入口8；在上炉体(14)内，由上炉体的中心向外，依次有坩埚(9)、钨筒(10)和屏蔽层(11)，坩埚(9)一端穿过上炉体(14)底部的中心孔，与位于下炉体(7)内中心的抽拉系统(6)相连；并通过热电偶(2)测量钨筒(10)的温度；其特征在于，所述的局部强化电阻加热高梯度定向凝固装置还包括电阻环(13)和钽电极(15)；电阻环(13)位于隔热板(3)上方钨筒(10)内、套装在坩埚(9)的外圆周上；钽电极(15)的一端与电源线连接；钽电极(15)另一端的端面上有凹槽，电阻环(13)未封闭端嵌入该凹槽内构成闭合回路；电阻环(13)上接有热电偶(2)。