JPS6033286A - 単結晶製造用るつぼ - Google Patents
単結晶製造用るつぼInfo
- Publication number
- JPS6033286A JPS6033286A JP13894983A JP13894983A JPS6033286A JP S6033286 A JPS6033286 A JP S6033286A JP 13894983 A JP13894983 A JP 13894983A JP 13894983 A JP13894983 A JP 13894983A JP S6033286 A JPS6033286 A JP S6033286A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- crucible
- mixture
- cylindrical
- conical hole
- single crystal
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C30—CRYSTAL GROWTH
- C30B—SINGLE-CRYSTAL GROWTH; UNIDIRECTIONAL SOLIDIFICATION OF EUTECTIC MATERIAL OR UNIDIRECTIONAL DEMIXING OF EUTECTOID MATERIAL; REFINING BY ZONE-MELTING OF MATERIAL; PRODUCTION OF A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; SINGLE CRYSTALS OR HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; AFTER-TREATMENT OF SINGLE CRYSTALS OR A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; APPARATUS THEREFOR
- C30B11/00—Single-crystal growth by normal freezing or freezing under temperature gradient, e.g. Bridgman-Stockbarger method
- C30B11/002—Crucibles or containers for supporting the melt
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Crystals, And After-Treatments Of Crystals (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は各種合金酸いはフェライト等の構造材料或いは
磁性材料製造用のるつばに関する。
磁性材料製造用のるつばに関する。
タービン羽根等は各種合金のような構造材料よシ製造し
ているが、従来の構造材料は普通の多結晶体の鋳物であ
るため、その結晶粒界において疲労を生じ、破損し易い
欠点がある。上記鋳物を単結晶にすると強度が著しく増
大する。
ているが、従来の構造材料は普通の多結晶体の鋳物であ
るため、その結晶粒界において疲労を生じ、破損し易い
欠点がある。上記鋳物を単結晶にすると強度が著しく増
大する。
以下従来のかかる単結晶の材料をうるためのるつぼを説
明する。
明する。
第１図（イ）示のように下端が円錐をなす円筒状空間１
（鉛筆状）を有する石膏型２．２内にはアルミナの粉と
硅酸ソーダとを混合したものの水溶液を入れ、水分の浸
透によシその空間１の内壁にはそれと同じ形状で一定の
厚さのアルミナ粉と硅酸ソーダの中空体３を形成し、石
膏型２，２を開いてその中空体３を取出して炉内で１７
００℃の温度で焼結し、第１図（ロ）示のような下部が
円錐面をなす柱状のるつぼ４を形成していた。次にこの
るっぽ４内に上記構造材料の粉末５を容れ、第２図示の
ような炉６内に入れて加熱コイル７によシ１４００℃程
度の構造材料が溶ける温度に加熱し、次に冷却コイル８
でその下端より徐々に冷却し、冴時間程度の長時間で内
部の構造材料を固化していた。
（鉛筆状）を有する石膏型２．２内にはアルミナの粉と
硅酸ソーダとを混合したものの水溶液を入れ、水分の浸
透によシその空間１の内壁にはそれと同じ形状で一定の
厚さのアルミナ粉と硅酸ソーダの中空体３を形成し、石
膏型２，２を開いてその中空体３を取出して炉内で１７
００℃の温度で焼結し、第１図（ロ）示のような下部が
円錐面をなす柱状のるつぼ４を形成していた。次にこの
るっぽ４内に上記構造材料の粉末５を容れ、第２図示の
ような炉６内に入れて加熱コイル７によシ１４００℃程
度の構造材料が溶ける温度に加熱し、次に冷却コイル８
でその下端より徐々に冷却し、冴時間程度の長時間で内
部の構造材料を固化していた。
これにより構造材料はその下端の１点Ａより固化を開始
し、その際にできた結晶が徐々に成長して上方に延長し
、全体が単結晶の構造材料を得ていた。
し、その際にできた結晶が徐々に成長して上方に延長し
、全体が単結晶の構造材料を得ていた。
しかしこれではるつは、４に高温と上方よシ下方に向っ
て急な温度勾配が長時間作用するので、るつは４には特
にその円錐部と円柱部との隣接する部分に強い熱応力が
作用し、第３図（イ）、（ロ）示のようなりラック９．
１０が発生し、内部の構造材料が漏れて使用不能となっ
たシ、第３図（ハ）示のように破断してしまう欠点があ
る。
て急な温度勾配が長時間作用するので、るつは４には特
にその円錐部と円柱部との隣接する部分に強い熱応力が
作用し、第３図（イ）、（ロ）示のようなりラック９．
１０が発生し、内部の構造材料が漏れて使用不能となっ
たシ、第３図（ハ）示のように破断してしまう欠点があ
る。
第３図（イ）の使用条件は以下の通シである。
１ｍ１
日時：１９８１年１１月７日
使用るつぼ：Ａ−１７０
最高温度 ：１５２０℃、１５ｍ１ｎ
使用温度 ： １５００’Ｃ、６００ｍｉｎ昇温時間
：１５０ｍ１ｎ Ｄ、Ｓ、条件 ： （Ａｒ雰囲気） 冷却速度 ：４号ζ間 温度勾配 ニア０℃／。
：１５０ｍ１ｎ Ｄ、Ｓ、条件 ： （Ａｒ雰囲気） 冷却速度 ：４号ζ間 温度勾配 ニア０℃／。
結 呆 ；熱応力が原因と思われる割れを発生、実験途
中で中止つ 第３図（ロ）の使用条件は以下の通シである。
中で中止つ 第３図（ロ）の使用条件は以下の通シである。
１ｈ２
日時：１９８１年１１月９日
・使用るつは：Ｍ−８２Ａ８
その他の条件はｍｌと同じ
結 果 ；テーパ部終端に５ｍ位の割れが発生、単結晶
製作成功 第３図（ハ）の使用条件は以下の通りである。
製作成功 第３図（ハ）の使用条件は以下の通りである。
ｋＸ３
日時：１９８１年１１月ｌＯ日
使用るつぼ：Ａ−１７０．９
その他条件は阻１と同じ
結 果 ；テーバ終端に割れが発生し、落下。
単結晶失敗
以下第４図につき本発明の一実施例を詳細に説明する。
第４図（イ）示のように高純層のアルミナ粉と硅酸ソー
ダの混合物を両端が開放した円筒状を成型しかつ焼成し
て円筒状のるつぼ１１を形成する。次に第４図（ロ）示
のようにその円柱状のるつは１１の下部に同様のアルミ
ナ粉と硅酸ソーダを混合したもの固める。次に第４図（
ハ）示のように下端が円錐をなす成形具１４を回転させ
つつ挿入してその搗き固めたアルミナ粉と硅酸ソーダの
混合したもの１２の上面に逆向きの円錐穴１５を穿設す
る。次にこのアルミナ粉と硅酸ソーダの混合したもの１
２を次時間乾燥し、次に冴時間８５０℃で焼成する。
ダの混合物を両端が開放した円筒状を成型しかつ焼成し
て円筒状のるつぼ１１を形成する。次に第４図（ロ）示
のようにその円柱状のるつは１１の下部に同様のアルミ
ナ粉と硅酸ソーダを混合したもの固める。次に第４図（
ハ）示のように下端が円錐をなす成形具１４を回転させ
つつ挿入してその搗き固めたアルミナ粉と硅酸ソーダの
混合したもの１２の上面に逆向きの円錐穴１５を穿設す
る。次にこのアルミナ粉と硅酸ソーダの混合したもの１
２を次時間乾燥し、次に冴時間８５０℃で焼成する。
これによって第４図に）示のような円筒状のるつぼ１１
とその内部の下部に密嵌する下向き円錐穴を有するるつ
ぼ１６の２つの部分よシなるるつは１７が得られる。
とその内部の下部に密嵌する下向き円錐穴を有するるつ
ぼ１６の２つの部分よシなるるつは１７が得られる。
かかる２つの部分よシなるるつは１７を用いて前述のよ
うな構造材料を鋳造すると、そのるつぼ１７には前と同
様急な温度勾配と強い熱応力が長時間作用するが、るつ
ぼ１７は円筒状るつは１１と逆向き円錐穴を有するるク
ホ１６の２部分よシなり、夫々が軸対称で連続した形状
をなすので、夫々には強い歪力が作用し難く、また従来
の熱応力の集中する円錐部と円柱部の隣接部は夫々別の
部材よシなるので、その間が微妙にずれ、クランクを発
生することがないものである。
うな構造材料を鋳造すると、そのるつぼ１７には前と同
様急な温度勾配と強い熱応力が長時間作用するが、るつ
ぼ１７は円筒状るつは１１と逆向き円錐穴を有するるク
ホ１６の２部分よシなり、夫々が軸対称で連続した形状
をなすので、夫々には強い歪力が作用し難く、また従来
の熱応力の集中する円錐部と円柱部の隣接部は夫々別の
部材よシなるので、その間が微妙にずれ、クランクを発
生することがないものである。
上記実施例では円筒状のるつは１１を構成してから逆向
き円錐穴を有するるつぼ１６を構成しているが、両者を
同時に構成して、接着剤で接着するようにしてもよい。
き円錐穴を有するるつぼ１６を構成しているが、両者を
同時に構成して、接着剤で接着するようにしてもよい。
また第５図示のように円筒状のるつは１８の内面下部に
僅か中心に向うテーパ１９をつけて逆向き円錐穴を有す
るるつぼ加が下方に脱出しないように嵌合してもよい。
僅か中心に向うテーパ１９をつけて逆向き円錐穴を有す
るるつぼ加が下方に脱出しないように嵌合してもよい。
従来フェライト等の単結晶の磁性材料を造る場 □合セ
ラミックはフェライトと反応するので、白金のるつばを
用いていたが高価となる。この場合本発明の２部分よシ
なるるつぼを用い、その円筒状空間内に白金のコーティ
ングをすれば安価に単結晶の磁性材料を造るるつほを提
供することができる。
ラミックはフェライトと反応するので、白金のるつばを
用いていたが高価となる。この場合本発明の２部分よシ
なるるつぼを用い、その円筒状空間内に白金のコーティ
ングをすれば安価に単結晶の磁性材料を造るるつほを提
供することができる。
以上のように本発明によればその単結晶製造用るつぼは
円筒状のるつぼ１１とその内部の下部に密嵌した逆向き
円錐穴を有するるつぼ１６の２つの部分よりなるので、
急な熱勾配と熱応力が作用しても、その熱応力の集中す
る円錐部と円柱部の隣接部は夫々別の部分よシなるので
、強い歪力が作用することがなく、クラック、ひび割れ
等が発生し鍮いものである。また本発明ではその逆向き
円錐穴を有するるつぼは別途成形しているので、その円
錐穴の形状を精密に仕上げることができるものである。
円筒状のるつぼ１１とその内部の下部に密嵌した逆向き
円錐穴を有するるつぼ１６の２つの部分よりなるので、
急な熱勾配と熱応力が作用しても、その熱応力の集中す
る円錐部と円柱部の隣接部は夫々別の部分よシなるので
、強い歪力が作用することがなく、クラック、ひび割れ
等が発生し鍮いものである。また本発明ではその逆向き
円錐穴を有するるつぼは別途成形しているので、その円
錐穴の形状を精密に仕上げることができるものである。
第１図（イ）は従来の単結晶製造用るつぼの成形時の石
膏形の断面図、（ロ）はそのるつぼの断面図、第２図は
その炉の説明図、第３図（イ）、（ロ）、（ハ）は従来
の失敗例を示す説明図、第４図（イ）、（ロ）、（ハ）
、に）は本発明によるるつぼの製造過程を示す説明図、
第５図は本発明の他の実施例の断面図である。 １１・・・・・・・・・円筒状るつぼ、１６・・・・・
・・・・逆向き円錐穴を有するるつぼ。 ）ｑΩ 滲ｑ自 Ｃイ） （ロフ 答ｑ圀 （Ｓ−） Ｊ＃ 隻ｌ國 Ｃハフ 箒ｊ目 ノｙ
膏形の断面図、（ロ）はそのるつぼの断面図、第２図は
その炉の説明図、第３図（イ）、（ロ）、（ハ）は従来
の失敗例を示す説明図、第４図（イ）、（ロ）、（ハ）
、に）は本発明によるるつぼの製造過程を示す説明図、
第５図は本発明の他の実施例の断面図である。 １１・・・・・・・・・円筒状るつぼ、１６・・・・・
・・・・逆向き円錐穴を有するるつぼ。 ）ｑΩ 滲ｑ自 Ｃイ） （ロフ 答ｑ圀 （Ｓ−） Ｊ＃ 隻ｌ國 Ｃハフ 箒ｊ目 ノｙ
Claims (1)
- 円筒状のるつぼとその内部の下部に密嵌した逆向き円錐
穴を有するる′）はとよシなる単結晶製造用るつぼ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13894983A JPS6033286A (ja) | 1983-07-28 | 1983-07-28 | 単結晶製造用るつぼ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13894983A JPS6033286A (ja) | 1983-07-28 | 1983-07-28 | 単結晶製造用るつぼ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6033286A true JPS6033286A (ja) | 1985-02-20 |
Family
ID=15233919
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP13894983A Pending JPS6033286A (ja) | 1983-07-28 | 1983-07-28 | 単結晶製造用るつぼ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6033286A (ja) |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS492782A (ja) * | 1972-03-15 | 1974-01-11 |
-
1983
- 1983-07-28 JP JP13894983A patent/JPS6033286A/ja active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS492782A (ja) * | 1972-03-15 | 1974-01-11 |
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