Розв'язано проблему вирощування крупних орієнтованих монокристалів вольфраму та молібдену з достатньо досконалою структурою і покращеними фізико-механічними властивостями внаслідок вивчення та удосконалення плазмово-індукційної зонної плавки, стабілізації процесу сумісної роботи індуктора та плазмотрона та керування температурним полем усього монокристалу під час вирощування та охолодження. Вирощено крупні профільовані монокристали у вигляді пластин, які дають змогу розв'язати задачі одержання монокристалічного широкоформатного прокату, виготовлення дзеркал потужних лазерів, мішеней та розпилення в електроніці, антикатодів для потужних рентгенівських ламп. Теоретично обгрунтовано і практично підтверджено стабільну роботу індуктора в широкому діапазоні зміни потужності за умов комбінованого плазмово-індукційного нагріву монокристалів, шляхом розміщення холодної секційної стінки в проміжку між індуктором і монокристалом, що усуває збурюючу дію плазмової дуги. Сформульовано підходи до управління технологічним процесом безтигельної плазмово-індукційної зонної плавки, які базуються на регулюванні потужності плазмово-дугового та індукційного джерел нагріву, підтримці оптимального співвідношення компонентів суміші плазмоутвірного газу, врахуванні геометричних розмірів і масштабного рівня субструктури зародкового кристала, що забезпечує гарантоване формоутворення монокристала з достатньо досконалою субструктурою. Показано, що досконалість субструктури в процесі вирощування та охолодження крупних монокристалів можна підвищити за рахунок індукційного нагріву, який крім функцій активного управління температурним полем в зоні формування монокристала та утримання ванни розплаву від виливів, дає змогу знизити величину напружень та деформацій. Установлено, що для формування монокристала з заданою орієнтацією та достатньо досконалою структурою необхідно використовувати зародковий кристал тієї ж орієнтації заввишки не менше двох характерних лінійних розмірів вирощуваного монокристала. Експериментально підтверджено здатність крупних монокристалів вольфраму і молібдену до пластичної деформації, що дало змогу визначити критичний ступінь деформації за одну операцію та режими термічної обробки.

  Завантажити