CN101839643A - 用于熔炼钛合金的增强型耐火坩埚 - Google Patents

Abstract

提供了一种用于熔炼钛合金的增强型耐火坩埚(8)，其具有包括至少一层表面涂层(18)的表面涂覆部分(16)，包括至少一层背衬层(24)的背衬(22)，以及至少一种应用于至少表面涂层(18)、背衬层(24)、或其组合中一个或一个以上的一部分的增强单元(14)，其中增强单元(14)包括至少一种从陶瓷成分、金属成分以及其组合中选择的成分。

Description

用于熔炼钛合金的增强型耐火坩埚

互相参考相关申请

本申请要求2007年4月30号提交的美国临时申请序列号60/914935的优先权，其通过参考全文包含这里。

技术领域

这里说明的实施例大体上涉及适合用于熔炼钛合金的增强坩埚。更加具体地，这里的实施例一般说明适合用于熔炼例如钛的铝化物等的高活性钛合金的增强型耐火坩埚。

背景技术

涡轮发动机设计师不断地寻找用于减少发动机重量并且获得更高的发动机运转温度的性能提高的新材料。钛合金以及特别地铝化钛(TiAl)基合金，具有有前途的例如室温延展性和韧性等的低温机械性能以及高的中温强度和抗蠕变的组合。由于这些原因，TiAl基合金具有取代目前用于制造大量涡轮发动机部件的镍基超合金的潜力。

真空感应熔炼是一个经常用于制造例如翼型件(airfoil)等涡轮发动机部件的方法，并且一般涉及在由非导电的耐火合金氧化物制成的坩埚中加热金属直到坩埚中的金属炉料熔炼为液态形式。当熔炼例如钛或钛合金等高活性金属时，典型地使用采用冷壁或石墨坩埚的真空感应熔炼。这是因为从陶瓷坩埚熔炼和铸造能够在坩埚上引入明显的热应力，其会导致坩埚开裂。这种开裂能够减少坩埚的寿命并且在铸造的部件内引入夹杂物。

此外，由于在熔炼发生需要的温度下的合金中元素的活性，当熔炼例如TiAl等高活性合金时可能出现困难。如前所述，尽管大多数真空感应熔炼系统使用耐火合金氧化物用于感应熔炉中的坩埚，例如TiAl等的合金具有如此高的活性以至于它们能够侵蚀坩埚中存在的耐火合金并且污染钛合金。例如，典型地避开陶瓷坩埚因为高活性TiAl合金能够损坏坩埚并且钛合金既受到氧也受到来自氧化物的耐火合金污染。类似地，如果使用石墨坩埚，钛的铝化物能够从坩埚溶解大量的碳进入钛合金，因此导致污染。这种污染导致钛合金机械性能的损失。

另外，尽管冷坩埚熔炼能够提供用于前述的高活性合金加工的冶金优点，它也具有许多技术和经济局限性，包括低过热、由于凝壳(skull)的形成以及高功率要求的产量损失。这些局限性能够限制商业可行性。

因此，仍然存在对用于熔炼高活性合金的增强坩埚的需求，其更能够抵抗在铸造过程中产生的热应力并且不太可能污染合金。

发明内容

这里的实施例一般涉及用于熔炼钛合金的增强坩埚，其包括：包括至少一层表面涂层的表面涂覆部分；包括至少一层背衬层的背衬；以及至少一种应用于表面涂层、背衬层或其组合中一个或一个以上的至少一部分的增强单元，其中增强单元包括至少一种从由陶瓷成分、金属成分以及其组合组成的组中选择的成分。

这里的实施例一般也涉及用于熔炼钛合金的增强坩埚，其包括：包括至少一层表面涂层的表面涂覆部分；包括至少一层背衬层的背衬；应用于表面涂层或背衬层至少其中之一的灰泥层；以及至少一种应用于至少表面涂层、背衬层、灰泥层或其组合中任一个或一个以上的至少一部分的增强单元，其中增强单元包括至少一种从由连续纤维、带、网状物、短纤维以及其组合组成的组中选择的结构。

这里的实施例一般涉及用于熔炼钛合金的增强坩埚，其包括：至少基底区；过渡区；下部区；以及多个增强单元结构，其从由连续纤维(continuous fibre)、带、网状物、短纤维(chopped fibre)以及其组合组成的组中选择，其中绕基底区和过渡区的至少一部分设置网状物增强单元结构，并且绕下部区的至少一部分设置连续纤维增强单元结构。

这些和其他特征、方面以及优点从下列公开中对于本领域技术人员将变得明显可见。

附图说明

尽管说明书以权利要求结束特别地指出并且清楚地要求本发明的权利，认为从下列与附图结合的说明将更好地理解这里阐述的实施例，其中相同的参考号标识相同的单元。

图1是根据这里的说明的一个坩埚的实施例的示意远视图；

图2是根据这里的说明的一个模型的实施例的示意远视图；

图3是根据这里的说明的一个坩埚铸模的实施例的横截面示意图；

图4是图3的坩埚铸模的横截面的一部分的示意近视图；

图5是根据这里的说明的一个带有置于相邻取向的增强单元的坩埚铸模的实施例的从高处看的正视图(elevated front view)；

图6是根据这里的说明的一个带有各自应用于坩埚铸模的不同层的两个增强单元的坩埚铸模的实施例的从高处看正视图；

图7是根据这里的说明的一个带有置于堆叠取向的增强单元的坩埚铸模的实施例的从高处看正视图；以及

图8是根据这里的说明的一个在去除模型并且应用表涂层后的坩埚铸模的实施例的横截面示意图。

具体实施方式

这里说明的实施例大体上涉及适合用于熔炼钛合金的增强坩埚。更加具体地，这里说明的实施例一般涉及用于熔炼钛合金的增强耐火坩埚，其包括：包括至少一层表面涂层的表面涂覆部分，包括至少一层背衬层的背衬，以及至少一种应用于表面涂层、背衬层或其组合中一个或一个以上的至少一部分的增强单元，其中增强单元包括至少一种从由陶瓷成分、金属成分以及其组合组成的组中选择的成分。

尽管这里的实施例一般关注于适合用于熔炼用于制造接近纯粹形状的翼型的TiAl的增强坩埚，本说明不应该限制于此。那些本领域内技术人员将理解本实施例可适合用于熔炼任何用于制造任何接近纯形状的燃气涡轮机部件的钛合金。

参考图1，这里的实施例涉及适合用于熔炼钛合金的耐火坩埚。坩埚8可以具有内部9并且可以根据下文的说明制造。为了开始，可以制造坩埚铸模(mold)。作为这里使用的“铸模”涉及未烧制的部件其当在适合的条件下烧制后形成图1的坩埚8。为了制造坩埚铸模，可以如图2所示提供模型(form)10。尽管模型10可以包括任何能够从坩埚铸模去除的材料，在一个实施例中，模型10可以包括蜡、塑料或木材，并且可是空心的或实心的。此外，模型10可以采用任何形状并且具有任何制造坩埚期望的内部所需要的尺寸，并且可包括手柄12，或其他为了便于操作的类似的机械装置。

如图3和4所示，包括至少一层表面涂层18，以及可选地至少一层灰泥层20的表面涂覆部分(facecoat)16可以应用于模型10。如这里自始至终所用的，“至少一个(种)”意思是可有一个(种)或一个(种)以上并且具体的层将这里自始至终称作“第一表面涂层”，“第二表面涂层”，以及类似的。由于表面涂层18可以在熔炼过程中与TiAl接触，表面涂层18应该对易反应的TiAl是惰性的以便不会在熔炼中降低合金的品质并且污染合金。因此，在一个实施例中，表面涂层18可包括氧化物。如这里自始至终所用的，“氧化物”指从由氧化钪、氧化钇、氧化铪、镧系元素氧化物、以及其组合组成的组中选择的成分。此外，镧系元素氧化物(也被称作“稀土”成分)可包括从由氧化镧、氧化铈、氧化镨、氧化钕、氧化钷、氧化钐、氧化铕、氧化钆、氧化铽、氧化镝、氧化钬、氧化铒、氧化镱、氧化镥、以及其组合组成的组中选择的氧化物。

表面涂层18可包括由氧化物粉末混入胶状悬浮液内制成的表面涂料浆料(facecoat slurry)。在一个实施例中，氧化物粉末可是小颗粒粉末具有小于大约70微米的尺寸，并且在另一个实施例中，从大约0.001微米到大约50微米，并且在更另一个实施例中从大约1微米到大约50微米。胶体可以是任何以控制的方式胶化的胶体并且对例如TiAl等是惰性的，例如，胶状二氧化硅、胶状氧化钇、胶状氧化铝、胶状氧化钙、胶状氧化镁、胶状二氧化锆、胶状镧系元素氧化物、以及其混合物。尽管任何前面列出的氧化物可以用于制造表面涂层18的表面涂料浆料，在一个实施例中，表面涂料浆料可包括在胶状二氧化硅悬浮液中的氧化钇颗粒，而在另一个实施例中，表面涂料浆料可包括在胶状氧化钇悬浮液中的氧化钇颗粒。表面涂料浆料的成分可以变化，然而，一般而言，表面涂料浆料可包括按重量计算从大约40％到大约100％的氧化物以及从大约0％到大约60％胶体。

一旦表面涂层18的表面涂料浆料使用常规方法制备，模型10使用从由浸蘸、喷涂、以及其组合组成的组中选择的方法可与表面涂料浆料接触。一般地，一旦应用，表面涂层18可以具有厚度从大约50微米到大约500微米，并且在一个实施例中从大约150微米到大约300微米，并且在更另一个实施例中，大约200微米。

尽管仍然是湿的，表面涂层18可选地涂有灰泥层20，如图3和4所示。如这里使用的，“灰泥(stucco)”指粗陶瓷颗粒一般具有大于大约100微米的尺寸，并且在一个实施例中从大约100微米到大约5000微米。灰泥20可以应用于每个表面涂层以帮助增加坩埚壁的厚度并且提供额外的强度。多种材料可适合用作灰泥层20，然而，在一个实施例中，灰泥可包括耐火材料，例如但不限制于氧化铝或铝硅酸盐等，与如这里定义的氧化物结合等。灰泥层20中耐火材料与氧化物的比例可以变化，然而，在一个实施例中，灰泥层20可以包括按重量计算从大约0％到大约60％的耐火材料以及从大约40％到大约100％的氧化物。灰泥层20可以任何可接收的方式应用于表面涂层18，例如举例的喷撒(dusting)。一般地，灰泥层20可以具有厚度从大约100微米到大约2000微米，并且在一个实施例中从大约150微米到大约300微米，并且在更另一个实施例中大约200微米。

表面涂层18，以及可选的灰泥层20可以被风干并且如果期望附加的表面涂层和灰泥层可以前述方式应用以完成表面涂覆部分16。在图3和4示出的实施例中，存在第一和第二表面涂层18，以及间隔灰泥层20，但是那些本领域内技术人员将理解表面涂覆部分16可包括任何数量的表面涂层和灰泥层。尽管每个表面涂层18可包括不同氧化物/胶体混合物，在一个实施例，每个表面涂层18包括相同的氧化物/胶体混合物。一旦应用了期望数量的表面涂层18和灰泥层20，那么可应用背衬22。

背衬22可以帮助向完成的坩埚8提供额外的强度和耐久性。如此，背衬22可由至少一层背衬层24组成，其在图4中示出可以包括包含在胶状二氧化硅悬浮液中的从由氧化铝、硅酸镐、二氧化硅、以及其组合组成的组中选择的耐火材料的背衬浆料。具体的层可在这里自始至终称作“第一背衬层”、“第二背衬层”、以及类似的。例如，在一个实施例中，背衬层24可包括由在胶状二氧化硅悬浮液中的氧化铝颗粒制成的背衬浆料。背衬浆料的成分可以变化，然而，一般而言，背衬浆料可包括都按重量计算从大约10％到大约40％的耐火材料以及从大约60％到大约90％的胶体。与表面涂层类似，每层背衬层24可选择地包括与其粘着的灰泥层20，如图4所示，其可与之前用于制造表面涂覆部分的灰泥相同或不同。包括灰泥的每层背衬层24可以具有从大约150微米到大约4000微米的厚度，并且在一个实施例中从大约150微米到大约1500微米，并且在更另一个实施例中大约700微米。

与表面涂层类似，每层背衬层24可使用从由浸蘸、喷涂、以及其组合组成的组中选择的方法应用。尽管可以应用任何数量的背衬层，在一个实施例中，可有从2到40层背衬层。每层背衬层24可包括相同成分的耐火材料和胶体，每层可不同，或它们可包括介于之间的某些组合。在应用期望数量的背衬层以及可选择的灰泥层后，获得的坩埚铸模26可以进一步加工。

应该注意到在某些情况下可期望通过改变如它们应用的颗粒尺寸、层厚度和/或成分使灰泥层渐变。如这里使用的，术语“渐变”以及其所有形式指通过例如增加灰泥材料的颗粒尺寸、增加灰泥层的厚度和/或使用越来越坚固的耐火材料/胶体成分作为灰泥层来逐渐增加随后应用的灰泥层的强度。这样的渐变可以允许灰泥层调整以克服它们应用到的不同表面涂层以及背衬层的热膨胀和化学性质的差异。更加具体地，渐变灰泥层提供不同的孔隙度并且可以调节坩埚的模量，其一起采用可以帮助克服如前所述热膨胀的差异。

在坩埚铸模的建造过程中的任何时间，至少一种增强单元14可应用到表面涂层18、背衬层24、或灰泥层20中任一或一个以上的至少一部分。在图3、4、5和8的实施例中，增强单元14示出应用于表面涂覆部分16的灰泥层20。然而，那些本领域内技术人员将理解这个实施例仅是用于图示的目的并且不应该用于限制本说明的范围。

增强单元可包括任何与缺少这种增强单元的坩埚相比能够增加完成的坩埚的强度以及它的热开裂抗力的东西。如这里使用的，“增强单元”指在构造过程中施加于坩埚铸模的一层或多层中的成分，而不是施加于在坩埚铸模的层内存在的氧化物、耐火材料和/或胶体中的成分，如这里说明的其可在坩埚铸模的烧制过程中反应形成增强材料。

尽管增强单元14可由任何数量的成分制成，在一个实施例中，增强单元14可包括从由陶瓷成分、金属成分以及其组合组成的组中选择的成分。更加具体地，增强单元14可包括至少一种从由氧化钇、氧化铝、蓝宝石、氮化物、钇铝石榴石(YAG)、碳化硅(SiC)、氧氮化硅铝(例如SiAlON^TM)、二氧化硅、莫来石(例如NEXTEL^TM)、氧化锆、锆石、zircar，以及其组合组成的组中选择的陶瓷成分(composition)；至少一种从由钨、钽、钼、铌、铼、其合金、以及其组合组成的组中选择的金属成分。另外，增强单元14可包括陶瓷成分和金属成分的组合，称作金属陶瓷，其可以包括但不应该限制于，按体积的氧化铝-50％钼，氧化铝-90％钼、氧化铝-50％钨、以及氧化铝-90％钨。

增强单元14可包括任何能够向完成的坩埚提供增加的强度和热开裂抗力的结构。在一个实施例中，增强单元可包括从由连续纤维、带、网状物、短纤维以及其组合组成的组中选择的结构。结构的尺寸可根据在增强单元中期望的特性而变化，例如通过宽度、厚度、编织式样、以及类似的等。然而，在一个实施例中，增强单元可以具有小于大约2000微米的厚度，并且在另一个实施例中从大约100微米到大约1000微米。

另外，可应用单种结构，或可应用一种以上的结构于坩埚铸模的同一层或不同层。如果应用一种以上增强单元于同一层，增强单元可以按照相邻取向、堆叠取向、或其的某些组合来被应用，如在下文中说明的。例如，在图5示出的一个实施例中，连续纤维和网状物单元可同时以相邻取向而上应用于同一层。在图6示出的另一个实施例中，网状物单元和短纤维单元可应用于不同层。在图7示出的更另一个实施例中，带状单元和短纤维单元可以堆叠取向应用于同一层。

此外，可选择增强单元14，其组成以及其结构以承受在坩埚不同区域存在的特定的应力，例如基底区30、过渡区32(即连接基底区30与下部区34的部分)、下部区34(即在铸造过程中容纳钛熔融物侧)、上部区36(即在铸造过程中钛熔融物上侧)34，以及浇注唇边区38，如图5大体示出。特别地，由于在基底区30、过渡区32、以及浇注唇边区38的弯曲应力可是显著的，在这些区域至少使用网状物增强单元14是可取的，如图5所示。类似地，在坩埚的这些侧边(即上部36和下部34区)，环向应力一般是主要关心的问题从而，在这样的区域至少使用连续纤维增强单元14是期望的，如图5所示。通过具体地调整坩埚特定区域的增强单元，可以优化热应力抗力以帮助确保坩埚在加热、熔炼、浇注以及冷却阶段始终维持它的完整。

不管增强单元14的成分(composition)或结构(configuration)，其的应用一般遵循相同的步骤。可在选择的层或多层的周围应用至少一种增强单元14，尽管浆料仍然是湿的。当选择的层仍然是湿的时候应用增强单元14允许增强单元14固定到坩埚铸模26。更加具体地，当坩埚铸模26的所选择的层变干时，增强单元14可以与其粘着。增强单元14的应用可以包括，但不应限制于，在坩埚铸模26的所选择的层的周围包裹或缠绕增强单元14，如图5和7所示，或在短纤维的情况下，在坩埚铸模26的所选择的层周围期望的位置或多个位置上按压或喷撒增强单元14，如图6和7所示。如果使用超过一种增强单元，并且选择堆叠取向(例如见图7)，可以使用前述的技术以应用一种增强单元接着应用另一种增强单元。那些本领域内技术人员将理解增强单元可以选择地置于坩埚铸模的所选择的层的至少一部分的周围，或者备选地在坩埚铸模的所选择的层的全部周围。

接着坩埚铸模26可使用常规的方法弄干并且可去除模型(form)10。可使用多种方法从坩埚铸模26去除模型10。如前所述，模型10可包括蜡并且因此可通过将坩埚铸模置于熔炉、蒸汽压热器(autoclave)、微波、或其他类似的设备中去除，并且熔化模型10在坩埚铸模16中留下空的内部9，如图8所示。从坩埚26熔化模型10要求的温度一般可以是低的并且在一个实施例中，可以在从大约40℃到大约120℃的范围。

可选地，接着坩埚铸模26的内部9可用胶状浆料洗涤以形成表涂层28，如图8所示。在烧制坩埚之前，洗涤一般可以包含使用任何那些本领域内技术人员已知的方法施加涂层于坩埚的内部，例如喷涂等。表涂层28可以具有任何期望的厚度，然而，在一个实施例中，表涂层具有多达大约500微米的厚度，并且在另一个实施例中从大约20微米到大约400微米。表涂层28可以包括从由在胶状氧化钇悬浮液中的氧化钇、在胶状二氧化硅悬浮液中的氧化钇，以及其的组合组成的组中选择的胶状浆料。这个表涂层可以帮助进一步确保坩埚在熔炼过程保持对钛合金的惰性。

接着空心坩埚铸模26可以烧制到更高的温度。烧制坩埚铸模26可以帮助向完成的坩埚提供额外的强度因为在这个加热处理过程中，制成表面涂层、灰泥、以及背衬层的材料可以互相扩散并且烧结到一起。开始，坩埚铸模可以烧制到从大约800℃到大约1400℃的温度，并且在一个实施例中从大约900℃到大约1100℃，并且在一个实施例中大约1000℃。这个初步烧制(first firing)可以持续进行用以帮助烧掉任何剩余的模型材料所需要的任何时间长度，同时也在坩埚的陶瓷成分(constituent)之间提供有限程度的互相扩散，其在一个实施例中可是从大约0.5小时到大约50小时，在另一个实施例中从大约1小时到大约30小时，并且在更另一个实施例中大约2小时。接着，坩埚铸模可以烧制到从大约1400℃到大约1800℃的温度，并且在一个实施例中从大约1500℃到大约1800℃，并且在更另一个实施例中从大约1600℃到大约1700℃。这个二次烧制可以持续进行用以大致上完成陶瓷成分的互相扩散所需要的任何时间长度，也引起在表面涂料(facecoat)氧化物中存在的胶体的反应，其在一个实施例中可是从大约0.5小时到大约50小时，在另一个实施例中从大约1小时到大约30小时，并且在更另一个实施例中大约2小时。例如，胶状二氧化硅可以形成硅酸盐，而胶状氧化钇可以与在表面涂料的浆料中存在的氧化钇颗粒烧结。

一旦烧制完成，得到的坩埚可以适合用于熔炼钛合金。尽管坩埚8具体的特性可以根据期望的用途改变或改进，在一个实施例中，坩埚8可以具有至少大约3mm的总体壁厚，其包括所有表面涂层、灰泥层以及背衬层，并且在另一个实施例中至少大约6mm，并且在更另一个实施例中从大约6.5mm到大约40mm。大于大约40mm的壁厚可以导致不可取的长的高加热次数。类似地，背衬与表面涂覆部分的厚度比率在一个实施例中可以是从大约6.5∶1到大约20∶1。同上，厚度比率大于大约20∶1由于氧化铝背衬层的厚度能够导致不可取的长的高加热次数。

不管具体的构造，坩埚8可用于熔炼具有低空隙水平以及低陶瓷夹杂物含量的钛合金。特别地，TiAl可以使用那些本领域内技术人员已知的常规熔炼和铸造技术在这里说明的坩埚内熔炼。因为用于制造表面涂覆部分的材料对易反应的TiAl是惰性的，这里说明的坩埚能够用于如此高活性的合金。也就是说，表面涂覆部分可以在熔炼过程中与TiAl接触而不会降低合金的品质和污染合金。此外，这里的坩埚可以快速加热而不会在真空感应熔炼周期的熔炼、浇注、铸造以及冷却阶段的任何过程中开裂。

这个改进的坩埚性能的得到的结果是坩埚更能够抵抗热应力并且其中熔炼的TiAl保持得更纯并且具有提高的疲劳寿命。如这里使用的，“纯”是指合金具有按重量计算低于大约1200ppm的氧含量，并且包括按重量计算低于大约500ppm的氧化钇或硅污染，其由坩埚在熔炼过程中产生。由于这个改进的纯度，由本TiAl制造的部件比由使用现有方法的TiAl制造的那些部件显示出更少的开裂以及更少的缺陷。

这个书面说明使用例子公开本发明，包括最佳模式，以及也使任何本领域内技术人员能够做出并且使用本发明。本发明可取得专利的范围通过权利要求限定，并且可包括其他那些本领域内技术人员想起的例子。这种其他的例子，如果它们具有与本权利要求的字面语言没有不同的结构单元，或如果它们包括与本权利要求的字面语言无实质不同的等效的结构单元，则规定为在本权利要求的范围内。

部件列表

8坩埚

9内部(坩埚的)

10模型

12手柄

14增强单元

16表面涂覆部分

18表面涂层

20灰泥层

22背衬

24背衬层

26坩埚铸模

28表涂层

30基底区

32过渡区

34下部区

36上部区

38浇注唇

Claims (10)

1.一种用于熔炼钛合金的增强坩埚(8)，其包括：

包括至少一层表面涂层(18)的表面涂敷部分(16)；

包括至少一层背衬层(24)的背衬(22)；以及

施加到所述表面涂层(18)、所述背衬层(24)、或其组合中的一个或多个的至少一部分的至少一种增强单元(14)，其中所述增强单元(14)包括从由陶瓷成分、金属成分以及其组合组成的组中选择的至少一种成分。

2.如权利要求1所述的坩埚(8)，其中所述增强单元(14)包括从由氧化钇、氧化铝、蓝宝石、钇铝石榴石、碳化硅、氧氮化硅铝、莫来石、氧化锆、锆石、zircar，以及其组合组成的组中选择的至少一种陶瓷成分。

3.如权利要求1或2中任一项所述的坩埚(8)，其中所述增强单元(14)包括从由钨、钽、钼、铌、铼、其合金、以及其组合组成的组中选择的至少一种金属成分。

4.如权利要求1、2或3中任一项所述的坩埚(8)，包括施加于所述表面涂层(18)、所述背衬层(24)、或其组合中任一个的至少一部分的灰泥层(20)。

5.如权利要求1、2、3或4中任一项所述的坩埚(8)，其中所述增强单元(14)包括从由连续纤维、带、网状物、短纤维以及其组合组成的组中选择的结构。

6.如权利要求4所述的坩埚(8)，其中将所述至少一种增强单元(14)施加于整个所述表面涂层(18)、背衬层(24)、灰泥层(20)、或其组合。

7.如权利要求1、2、3、4、5或6中任一项所述的坩埚(8)，其中一种以上的增强单元(14)结构以从由相邻取向、堆叠取向、或其组合组成的组中选择的方式来施加。

8.如权利要求4或6中任一项所述的坩埚(8)，其中所述表面涂层(18)、所述背衬层(24)、和所述灰泥层(20)中的一个以上包括增强单元(14)。

9.如权利要求1、2、3、4、5、6、7或8中任一项所述的坩埚(8)，其中所述增强单元(14)施加被调整成用于支持在所述坩埚(8)的不同区域(30、32、34、36、38)存在的特定的应力。

10.如权利要求1、2、3、4、5、6、7、8或9中任一项所述的坩埚(8)，还包括表涂层(28)，其包括在胶状悬浮液中的氧化钇粉末，其中所述胶状悬浮液包括从由胶状二氧化硅、胶状氧化钇、以及其的组合组成的组中选择的胶体。

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