Плазменно-дуговая установка для выращивания монокристаллов тугоплавких соединений

• Установка позволяет выращивать плазменно-дуговым способом (по видоизмененной методике Вернейля) крупные монокристаллы (тугоплавких соединений переходных металлов IV-VI групп с углеродом и бором) и получать плавленые поликристаллические слитки. Исходным для переплава материалом может служить прутковое и порошкообразное сырье, полученное методом СВС или печным синтезом. Отличительными характеристиками данной установки являются:
  • универсальность в использовании исходного сырья (стержни и порошок);
  • автоматизация процесса;
  • специально разработанные системы для стабилизации ростового процесса.
  Установка позволяет также выращивать монокристаллы тугоплавких металлов (вольфрам, молибден и др.)
• В установке применяется низкотемпературный плазмотрон, обеспечивающий нагрев вещества электрической дугой прямого и косвенного действия. Конструкция плазмотрона позволяет осуществлять переплав стержневого и порошкового материала. Характеристики установки: первичная мощность 50 кВт; номинальное рабочее напряжение 46 В; КПД не менее 80 %; диапазон бесступенчатого регулирования постоянного тока 20-600 А.
• В установке происходит разращивание сравнительно небольших затравок (монокристаллических или поликристаллических, диаметром 3-4 мм) до образцов большого размера - не менее 10 мм в диаметре и длинной не менее 100-150 мм. Скорость вытягивания слитка 0,1-5 мм/мин. Расход плазмообразующего газа (аргона): 0,05-0,5 г/сек. При проведении ростового процесса возможно осуществление:
  • магнитной стабилизации плазменной дуги;
  • магнитное управление формой плазменного потока;
  • стабилизации пространственного положения расплава относительно плазмотрона;
  • стабилизации температуры расплава.

Устройство для получения длинномерных однородных прессовок

• Устройство позволяет на основе последовательного порционного уплотнения порошков и порошковых смесей получать высокооднородные образцы, запрессованные в длинномерные оболочки.
• Относительная плотность образцов составляет 0,35-0,7 (от теоретической плотности смеси). Отклонения плотности от среднего значения по длине прессовок не более 1-2 %. Для достижения плотности 0,6-0,7 (от теоретической) при прессовании единичного слоя порошка используются весьма малые энергии (<<1 Дж). Темп запрессовки шихты в формообразующую оболочку составляет 0,05-0,5 мм/сек. Отношение длины спрессованного образца к его диаметру не менее 10-50.
• Устройство предназначено для получения высокооднородных прессовок из активных порошковых смесей, используемых, в дальнейшем, для проведения процесса СВС с целью получения длинномерных изделий из тугоплавких соединений. Характерные размеры прессовок для СВС-приложений: диаметр 3-25 мм, длина 200-250 мм.