[发明专利]一种适用于导电熔体流动的加热器生成磁场控制方法有效
申请号: | 202011607584.0 | 申请日: | 2020-12-29 |
公开(公告)号: | CN112746310B | 公开(公告)日: | 2022-04-22 |
发明(设计)人: | 李早阳;刘文超;刘立军;孙聂枫;邱爱春 | 申请(专利权)人: | 西安交通大学 |
主分类号: | C30B11/00 | 分类号: | C30B11/00;C30B28/06;C22C1/02 |
代理公司: | 西安通大专利代理有限责任公司 61200 | 代理人: | 闵岳峰 |
地址: | 710049 *** | 国省代码: | 陕西;61 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 一种 适用于 导电 流动 加热器 生成 磁场 控制 方法 | ||
1.一种适用于导电熔体流动的加热器生成磁场控制方法,其特征在于,该方法包括:
在晶体生长和材料冶炼过程中,通有交变电流的电阻加热器能够在空间生成磁场进而在导电熔体中感应产生洛伦兹力,从而影响熔体流动;其中,电阻加热器有2个,分别布置于熔体的侧部和顶部,每个电阻加热器有3个电极,通过调整侧部、顶部电阻加热器接入电流参数的组合方式改变所述磁场和洛伦兹力的空间分布,从而改变熔体流动并影响温度分布、凝固界面形状和组分分布;
熔体区域为立方体或圆柱体;所述侧部电阻加热器以蛇形或带状围绕在熔体区域四周,侧部电阻加热器安装位置相对熔体区域的范围为电阻加热器上沿与熔体区域底部平齐,至电阻加热器下沿与熔体区域顶部平齐;所述顶部电阻加热器以蛇形或带状安装在熔体区域上部中间位置;
侧部、顶部电阻加热器电流相位移动方向相同,即两个电阻加热器各自三个电极接入电流的相位变化为同时逆时针增加或同时顺时针增加;当侧部、顶部电阻加热器各自三个电极接入电流的相位变化为同时逆时针增加时,生成的洛伦兹力使得熔体上部发生顺时针方向流动,底部发生逆时针方向流动;
侧部、顶部电阻加热器电流相位移动方向相反,即侧部电阻加热器三个电极接入电流的相位变化为顺时针增加、顶部三个电极接入电流的相位变化为逆时针增加,或者侧部电阻加热器三个电极接入电流的相位变化为逆时针增加、顶部三个电极接入电流的相位变化为顺时针增加;侧部电阻加热器三个电极接入电流的相位变化为顺时针增加、顶部三个电极接入电流的相位变化为逆时针增加时,熔体上部和底部均发生逆时针流动;
侧部、顶部电阻加热器电流相位位置发生扭转,即某一电阻加热器三个电极接入电流的相位位置顺时针扭转或逆时针扭转,扭转一位或两位,当侧部电阻加热器电流相位位置逆时针扭转一位时,熔体整体呈现顺时针方向流动。
2.根据权利要求书1所述的一种适用于导电熔体流动的加热器生成磁场控制方法,其特征在于,所述侧部、顶部电阻加热器接入电流频率变化范围为10~1000Hz,相邻电极之间的电流相位变化范围为-180°~180°。
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