本發(fā)明屬金屬冶煉設備技術領域,具體涉及一種新式鈮鎢坩堝。
背景技術:
目前,純鈮坩堝高溫抗氧化性能差,易與氧和氮反應,且高溫條件下晶粒組織發(fā)生變化,晶界上原子排列較晶粒內(nèi)疏松,存在許多空位、位錯和鍵變形等缺陷,因而晶界易受熱侵蝕、以及化學腐蝕,并容易引起雜質(zhì)原子(離子)偏聚,形成脆性包膜,再者形成的c脆性包膜在高溫環(huán)境下與空氣中的元素發(fā)生反應,對坩堝壽命以及坩堝內(nèi)熔物的純度都造成破壞和影響,而鈮作為稀有金屬,成本過高,其不斷的損耗必然增加了企業(yè)的經(jīng)濟負擔,因此有必要改進。
技術實現(xiàn)要素:
本發(fā)明解決的技術問題:提供一種新式鈮鎢坩堝,通過加入與鈮原子半徑近似的鎢使其形成鈮鎢合金坩堝,以改善純鈮坩堝的力學性能以及化學穩(wěn)定性,保證坩堝內(nèi)熔物的純度,同時延長坩堝的使用壽命。
本發(fā)明采用的技術方案:新式鈮鎢坩堝,具有坩堝本體,所述坩堝本體為鈮鎢合金制成的桶形結(jié)構(gòu),所述坩堝本體上端開口處適配坩堝蓋,所述坩 堝蓋下端制有向下的凸板ⅰ且凸板ⅰ包裹坩堝本體上端開口,所述坩堝蓋的凸板ⅰ內(nèi)圓周壁面與坩堝本體開口端的外圓周壁面適配后相互貼合。
其中,所述坩堝本體的桶形為上下直徑相等的直桶形,桶底與桶壁厚度相同。
再其中,所述坩堝本體的內(nèi)壁高度、內(nèi)直徑、材料厚度比為200:120:1。
所述坩堝本體的壁面靠近開口端上部制有多個可被坩堝蓋下端凸板ⅰ遮蓋的通孔ⅰ,所述通孔ⅰ直徑為坩堝本體材料厚度的2.4倍。
此外,所述坩堝蓋用鈮鎢合金制成且材料厚度與坩堝本體厚度相同。
所述坩堝蓋中部制有通孔ⅱ。
所述坩堝蓋中部制有通孔ⅱ,通孔ⅱ適配向上的筒形凸板ⅱ,所述筒形ⅱ下端與坩堝蓋上端一體化制成。
所述通孔ⅱ直徑為坩堝本體內(nèi)直徑的一半。
本發(fā)明與現(xiàn)有技術相比的優(yōu)點:
1、利用高熔點金屬鎢對鈮的固溶強化作用,將純鈮坩堝優(yōu)化為鈮鎢合金坩堝,增加其強度,且不用增加壁厚確保其節(jié)約耗材、以及抗氧化性能的綜合性能提高,整體提高其化學以及力學穩(wěn)定性,確保內(nèi)熔金屬的純度,延長坩堝使用壽命;
2、適配的坩堝蓋較敞口式坩堝設計具有恒溫效果佳、提高加熱效率的作用;
3、坩堝蓋通孔設計使得本發(fā)明即可與晶體生長爐相匹配使用,又可去掉坩堝蓋僅作為熔煉器皿使用,擴充其適用范圍。
附圖說明
圖1為本發(fā)明結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施方式
下面結(jié)合附圖1描述本發(fā)明的一種實施例。
新式鈮鎢坩堝,具有坩堝本體1,所述坩堝本體1為鈮鎢合金制成的桶形結(jié)構(gòu),優(yōu)選地,所述桶形為上下直徑相等的直桶形,桶底與桶壁厚度相同,通過加入與鈮原子半徑近似的鎢,彌補純鈮原子之間的缺陷,提高其晶粒密度,因此高熔點金屬鎢對鈮有固溶強化作用,將純鈮坩堝優(yōu)化為鈮鎢合金坩堝,增加其強度,且不用增加壁厚在其節(jié)約耗材的前提下,提高抗氧化性能,即整體化學穩(wěn)定性以及力學穩(wěn)定性,確保內(nèi)熔金屬的純度,延長坩堝使用壽命,所述坩堝本體1上端開口處適配坩堝蓋2,適配的坩堝蓋2較敞口式坩堝設計具有恒溫效果佳、提高加熱效率的作用,所述坩堝蓋2下端制有向下的凸板ⅰ2-1且凸板ⅰ2-1包裹坩堝本體1上端開口,所述坩堝蓋2的凸板ⅰ2-1內(nèi)圓周壁面與坩堝本體1開口端的外圓周壁面適配后相互貼合;優(yōu)選地,所述坩堝蓋2用鈮鎢合金制成且材料厚度與坩堝本體1厚度相同,其中,所述坩堝本體1的內(nèi)壁高度、內(nèi)直徑、材料厚度比為200:120:1,所述坩堝本體1的壁面靠近開口端上部制有多個可被坩堝蓋2下端凸板ⅰ2-1遮蓋的通孔ⅰ1-1,所述通孔ⅰ1-1優(yōu)選為2個,所述通孔ⅰ1-1直徑為坩堝本體1材料厚度的2.4倍。本發(fā)明中適配的坩堝蓋2在制作時一種實施例為,所述坩堝蓋2中部制有通孔ⅱ3,通孔ⅱ3尺寸依情況而定,可作為非密閉蓋子使用。本發(fā)明中適配的坩堝蓋2在制作時另一種實施例為,所述坩堝蓋2中部制有通孔ⅱ3,所述通孔ⅱ3適配向上的筒形凸板ⅱ3-1,所述筒形凸板ⅱ3-1下端與坩堝蓋2上端一體化制成,且所述通孔ⅱ3直徑為坩堝本體1內(nèi)直徑的一半。這 種坩堝蓋2的通孔ⅱ3設計使得本發(fā)明可與晶體生長爐相匹配使用,通孔ⅱ3在一定溫度控制條件下,為晶體生長提供空間,此外,本發(fā)明除了配合坩堝蓋2使用外又可去掉坩堝蓋2僅作為熔煉器皿使用,擴充其適用范圍。
綜上所述,本發(fā)明的鈮鎢合金具有較高溫度下優(yōu)良的強度和良好的室溫塑性,用常規(guī)成形加工技術即可制成,增加強度的同時增加其化學穩(wěn)定性,保證坩堝內(nèi)熔物的純度,同時延長坩堝的使用壽命。
上述實施例,只是本發(fā)明的較佳實施例,并非用來限制本發(fā)明實施范圍,故凡以本發(fā)明權利要求所述內(nèi)容所做的等效變化,均應包括在本發(fā)明權利要求范圍之內(nèi)。