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[发明专利]一种型壳局部包棉调整定向凝固温度场优化铸件杂晶的方法-CN202310380052.5在审
发明人：徐福涛;王亮;孟杰;邹明科;王猛;韩阳;王晓佳;么丽娜;周亦胄;孙晓峰 -专利权人：中国科学院金属研究所
申请日： 2023-04-11 - 公布日： 2023-09-05 - 主分类号： B22D27/04 文献下载
摘要：本发明涉及单晶铸件定向凝固技术领域，具体为一种型壳局部包棉调整定向凝固温度场优化铸件杂晶的方法。该方法通过对单晶铸件型壳局部包棉，调整单晶高温合金铸件定向凝固过程中温度场分布，降低包棉处型壳的物理传热性能，使单晶高温合金铸件在定向凝固抽拉过程中，包棉处型壳内腔支出域结构型结构的金属液晚于同一水平线临近型壳内腔铸件金属液凝固，即通过对型壳局部粘贴保温棉来调整定向凝固抽拉过程中型壳内腔中支出域结构型结构的金属液等温线分布形态，从而消除单晶高温合金铸件的杂晶缺陷。本发明可有效降低定向凝固铸件杂晶的产生，操作过程简单、成本低，适合工程化单晶高温合金铸件的批量生产。
一种局部调整定向凝固温度场优化铸件方法

[实用新型]提高多晶硅定向凝固过程中除杂效果的定向凝固装置-CN201320429055.5有效
发明人：谭毅;袁涛;温书涛;陈磊 -专利权人：青岛隆盛晶硅科技有限公司
申请日： 2013-07-18 - 公布日： 2014-01-08 - 主分类号： C01B33/037 文献下载
摘要：本实用新型涉及一种多晶硅定向凝固装置，具体涉及一种提高多晶硅定向凝固过程中除杂效果的定向凝固装置，包括炉体，炉体内放置有石英坩埚，石英坩埚外壁由内向外依次环绕设置有石墨发热体、保温套筒和感应线圈，石英坩埚底部设置有与炉体底部通连的水冷拉锭机构本实用新型所具有的有益效果是：此装置能够实现硅熔体的定向生长，能够很好的实现定向凝固去除多晶硅中金属性杂质的目的。使用该装置能够很好的将石英坩埚侧壁在下拉过程中的热辐射拦截，有效的降低了侧壁的辐射散热，使定向凝固效果较常规定向凝固方式更好。侧壁向中心方向生长的晶粒相对于常规装置减少90%以上。
提高多晶定向凝固过程效果装置

[发明专利]一种镁锂合金定向凝固起始液相浓度的预测方法-CN202111249362.0在审
发明人：彭鹏;郑万朝;徐远丽;张旭东;马智锟 -专利权人：兰州大学
申请日： 2021-10-26 - 公布日： 2022-04-12 - 主分类号： G16C10/00 文献下载
摘要：本发明公开一种镁锂合金定向凝固起始液相浓度的预测方法，根据反应系统质量守恒定律，将镁锂合金样品棒在静置热稳定时的样品实际浓度C0、TGZM效应和锂元素的挥发结合，建立完全液体区的熔体浓度与静置热稳定时间的预测模型；根据预测模型得到不同时间静置热稳定后糊状区附近的定向凝固起始液相浓度C；将得到的不同时间静置热稳定后的定向凝固起始液相浓度C作为定向凝固时的实际浓度进行镁锂合金的定性凝固，本发明的预测方法同时考虑静置热稳定过程传热传质和不同情况下的锂元素挥发，预测定向凝固前完全液相区的浓度，对后续定向凝提供固有重要的指导。
一种合金定向凝固起始浓度预测方法

[发明专利]溶剂添加与定向凝固相结合去除工业硅中杂质P的方法-CN202211133305.0在审
发明人：伍继君;韩林君;马文会;魏奎先;陈正杰;任永生 -专利权人：昆明理工大学
申请日： 2022-09-15 - 公布日： 2022-12-06 - 主分类号： C01B33/037 文献下载
摘要：本发明公开了溶剂添加与定向凝固相结合去除工业硅中杂质P的方法，向工业硅中加入溶剂Fe或Sn后在氩气气氛的高温炉中进行定向凝固，使P富集在Fe或Sn含量高的一端，去除该富集端，以去除P；本发明向工业硅中加入金属溶剂Fe或Sn，并采用定向凝固去除工业硅中的P；现有技术中工业硅单独使用定向凝固并无法达到杂质P的向上富集效果，本发明加入金属溶剂后，可根据所加金属Fe或Sn的分凝系数及金属与P的相互作用力从而达到杂质P的富集；结果表明，与单独对工业硅进行定向凝固相比，经过加入金属溶剂，进行定向凝固得到的样品去除顶部后的P含量的去除率可达95.6％。
溶剂添加定向凝固相结合去除工业杂质方法

[发明专利]一种无污染共晶Nb-Si定向凝固合金的制备方法-CN202310290754.4在审
发明人：陈德志;陈瑞润;王墅;王琪;王亮;苏彦庆 -专利权人：哈尔滨工业大学
申请日： 2023-03-23 - 公布日： 2023-06-23 - 主分类号： B22D27/04 文献下载
摘要：一种无污染共晶Nb‑Si定向凝固合金的制备方法，它涉及一种定向凝固合金的制备方法。本发明为了解决现有定向凝固制备过程中存在污染熔体，最终恶化室温断裂韧性的问题。；步骤三：将步骤二中熔铸的铸锭采用线切割切成金属棒，清洗打磨，得到没有加工痕迹的金属棒；步骤四：制备纯Nb铸锭；步骤五：制备纯Nb管；步骤六：将步骤三中的金属棒置于步骤五中的纯Nb管中，而后放置在真空定向凝固炉中制备，制备后的定向凝固Nb‑Si合金铸锭在Ga‑In冷却液中冷却，进而得到共晶Nb‑Si定向凝固合金。
一种无污染 nb si 定向凝固合金制备方法

[发明专利]一种高温材料定向凝固过程中的声场测定方法-CN201811379733.5有效
发明人：翟薇;王建元;于洋;王昕;魏炳波 -专利权人：西北工业大学
申请日： 2018-11-20 - 公布日： 2019-08-09 - 主分类号： G01N29/22 文献下载
摘要：本发明公开了一种高温材料定向凝固过程中的声场测定方法，其采用的装置包括高温声信号检测传感器、高温材料定向凝固界面追踪系统和数据采集处理系统，高温声信号检测传感器包括水听器、波导杆、耦合剂套筒和声波耦合剂；高温材料定向凝固界面追踪系统包括测温头、温控器、位移控制器和升降机；其方法包括步骤：一、声场测定装置的安装，二、高温材料定向凝固过程声场测定。本发明设计新颖合理，能够在高温环境中持续地对高温材料定向凝固界面的声场分布进行测定，解决了现有技术中缺乏能够适用于高温环境中的声信号检测传感器，以及声信号检测传感器不能随着高温材料定向凝固界面的推进而移动的问题
高温材料声场声信号检测定向凝固传感器定向凝固过程高温环境追踪系统升降机数据采集处理系统位移控制器测定装置声波耦合波导杆测温头水听器温控器耦合剂套筒移动

[实用新型]一种定向凝固炉用中心加热和中央冷却装置-CN201721135075.6有效
发明人：周亦胄;赵乃仁;金涛;孙晓峰 -专利权人：中国科学院金属研究所
申请日： 2017-09-06 - 公布日： 2018-07-17 - 主分类号： C30B29/52 文献下载
摘要：本实用新型公开了一种定向凝固炉用中心加热和中央冷却装置，属于高温合金加工制造技术领域。该装置是在定向凝固炉中增加中心加热系统和中央冷却系统，提高高温合金定向凝固过程中的温度梯度；其中：所述中心加热系统包括筒形发热体，该发热体设置于以环状方式排列的多个模壳围绕的中心轴位置处，通电后对型壳内侧进行加热；所述中央冷却系统包括圆柱状金属管，设于水冷底盘的中央位置，通过在圆柱状金属管内通入冷却水对型壳内侧进行冷却；通过增加中心加热系统和中央冷却系统，实现定向凝固过程中铸件内外两侧单晶生长的温度梯度一致，实现快速高效定向凝固及单晶生长该装置适于制造定向凝固及单晶零件。
中央冷却系统定向凝固炉加热系统加热定向凝固过程圆柱状金属单晶生长定向凝固温度梯度中央冷却高温合金加工环状方式排列本实用新型筒形发热体中心轴位置高温合金水冷底盘发热体冷却水单晶管内模壳铸件制造冷却通电

[发明专利]一种具有梯度组织的单晶高温合金的制备方法-CN202010847681.0有效
发明人：郭敏;梅鹏;张军;王涛;刘林;苏海军;黄太文;杨文超 -专利权人：西北工业大学
申请日： 2020-08-21 - 公布日： 2021-05-07 - 主分类号： C30B29/52 文献下载
摘要：本发明采用定向凝固法制备单晶高温合金，在保证获得所需取向单晶高温合金的前提下，通过向下抽拉‑回升往复变速的方法，制备的单晶高温合金不同位置因抽拉速率(或者冷却速率)不同而形成梯度组织，表现为一次枝晶间距、二次枝晶间距、枝晶间析出相以及凝固偏析等均呈现梯度变化。本发明提出了梯度组织同抽拉速率之间的变化关系，从而表达凝固工艺与凝固组织之间的关系，因此采用本发明的方法可以在一根试棒上快速获得凝固工艺与凝固组织的关系，能有效提高实验效率。
一种具有梯度组织高温合金制备方法

[发明专利]一种减少单晶叶片平台疏松缺陷的工艺方法-CN201811446304.5有效
发明人：姜卫国;肖久寒;李凯文;楼琅洪 -专利权人：中国科学院金属研究所
申请日： 2018-11-29 - 公布日： 2020-12-22 - 主分类号： B22D27/04 文献下载
摘要：本发明的目的在于提供一种减少单晶叶片平台疏松缺陷的工艺方法，其特征在于：将叶片平台高处位置置于靠近模壳中心的位置，平台低处位置靠近定向凝固炉的炉壁处，利用横向梯度降低方向与枝晶间补缩方向相反的原理，平台高处先凝固，保证其枝晶间得到叶身处合金液的补缩，从而避免高处平台产生表面凝固疏松，以提高单晶叶片质量。
一种减少叶片平台疏松缺陷工艺方法

[发明专利]一种低偏析且减小枝晶间距的镍基高温合金制备工艺-CN202211305991.5在审
发明人：王庆;吴继礼 -专利权人：江苏星火特钢集团有限公司
申请日： 2022-10-24 - 公布日： 2022-12-13 - 主分类号： C22C19/05 文献下载
摘要：本发明提出一种低偏析且减小枝晶间距的镍基高温合金制备工艺，使用熔模铸造，其包括步骤：真空感应炉熔炼，将稀土元素Ce分两次投入进行两次熔炼工艺制得金属熔液；合金熔体定向凝固，使用螺旋结构选晶器，选晶器的直径为本发明的镍基高温合金制备工艺，对镍基高温合金熔模铸造过程中合金熔液定向凝固时的选晶及抽拉速度控制，得到性能较佳的高温合金材料，可以显著降低偏析，减小枝晶间距，细化组织结构，使元素分布均匀，在高温使用环境下具有优异的性能
一种偏析减小间距高温合金制备工艺

[发明专利]一种用于复杂结构零件定向凝固成形的陶瓷铸型制备方法-CN201711376350.8在审
发明人：鲁中良;高云鹏;黄旺旺;徐文梁;曹继伟 -专利权人：西安交通大学
申请日： 2017-12-19 - 公布日： 2018-06-01 - 主分类号： C04B35/10 文献下载
摘要：本发明公开了一种用于复杂结构零件定向凝固成形的陶瓷铸型制备方法，本发明利用陶瓷浆料固化直接成型，极大地简化了工艺过程，缩短了生产周期，并可以通过对陶瓷铸型结构及壁厚的设计来实现对高温合金定向凝固过程的准确控制且石蜡的熔点较低，在后续支撑去除过程中，能够通过简单的加热工艺进行去除。同时，本发明所需的设备简单，能够直接在FDM双喷头打印机上应用，降低了生产成本。
陶瓷铸型定向凝固成形复杂结构零件石蜡去除制备熔点定向凝固过程生产周期打印过程复杂结构高温合金工艺过程加热工艺陶瓷浆料支撑材料直接成型准确控制双喷头打印机壁厚铸件固化生产成本成型悬空支撑应用

[发明专利]减少杂晶产生的单晶合金定向凝固方法及模壳结构-CN202110088757.0在审
发明人：宋扬;王远斌;李小政;张凡;王勇;杜小兵 -专利权人：成都航宇超合金技术有限公司
申请日： 2021-01-22 - 公布日： 2021-06-08 - 主分类号： C30B11/14 文献下载
摘要：本发明涉及单晶高温合金定向凝固制备工艺，尤其是一种有效克服籽晶表面产生的沉积，以及由籽晶侧壁与模壳之间的间隙造成的杂晶问题的减少杂晶产生的单晶合金定向凝固生产方法及模壳结构，包括如下步骤：a、制备001本发明不仅能够大幅提高叶片的铸件质量，还能够有效提高单晶叶片的成材率，尤其适用于籽晶法结合选晶法生产单晶高温合金叶片的工艺之中。
减少产生合金定向凝固方法结构

[发明专利]一种液态金属冷却定向凝固工艺-CN200910220148.5有效
发明人：申健;张健;楼琅洪 -专利权人：中国科学院金属研究所
申请日： 2009-11-25 - 公布日： 2011-05-25 - 主分类号： B22D27/04 文献下载
摘要：本发明提供了一种液态金属冷却定向凝固工艺，该工艺采用液态金属冷却定向凝固技术，其特征在于：将铸型直接拉入特有的低熔点金属熔池中，所述低熔点金属熔池由恒温装置3和加热器4构成，其中恒温装置由内小外大的两个空心筒
一种液态金属冷却定向凝固工艺

[发明专利]一种太阳能级硅锭切屑提纯利用工艺-CN200910029606.7无效
发明人：曾华林;董志远;沈厚发;陈铁龙;倪屹;吴懿 -专利权人：常州好懿光电科技有限公司
申请日： 2009-03-27 - 公布日： 2009-09-02 - 主分类号： C01B33/037 文献下载
摘要：本发明涉及一种太阳能级硅锭切屑提纯利用工艺。主要应用于太阳能电池发电领域。它具有如下工艺步骤：a.对硅锭切屑料采用物理和化学方法提纯，得到冶金级硅粉；b.利用压机将冶金级硅粉压成块状硅；c.把块状硅粉放入多晶硅定向凝固炉的石英坩埚中进行定向凝固，得达到制备太阳能级电池的要求的多晶硅铸锭
一种太阳能级切屑提纯利用工艺

[发明专利]多晶硅定向凝固诱导流动抑制杂质反扩散的方法-CN201310242978.4无效
发明人：安广野;谭毅;姜大川 -专利权人：青岛隆盛晶硅科技有限公司
申请日： 2013-06-19 - 公布日： 2013-09-25 - 主分类号： C01B33/037 文献下载
摘要：本发明属于多晶硅定向凝固领域，具体涉及一种多晶硅定向凝固诱导流动抑制杂质反扩散的方法，在真空环境下将多晶硅原料加热熔化形成硅液，然后充入氩气，通过拉锭机构对硅液进行定向凝固，当硅液定向凝固到75～85%时，开启真空泵抽气，使得硅液表面凝固成一层硅壳；再用石英玻璃棒在硅壳表面进行破碎，破碎成一个开口，硅液中的挥发性气体杂质受到负压的影响带动硅液不断从开口中溢出并在硅壳上凝固；当定向凝固全部完成后，切去多晶硅铸锭的上层
多晶定向凝固诱导流动抑制杂质扩散方法

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