ត្បូងកណ្តៀងគឺជាវត្ថុធាតុរឹង ធន់នឹងការពាក់ និងរឹងមាំជាមួយនឹងសីតុណ្ហភាពរលាយខ្ពស់ វាមានជាតិគីមីយ៉ាងទូលំទូលាយ ហើយវាបង្ហាញពីលក្ខណៈសម្បត្តិអុបទិកគួរឱ្យចាប់អារម្មណ៍។ ដូច្នេះត្បូងកណ្តៀងត្រូវបានប្រើសម្រាប់កម្មវិធីបច្ចេកវិទ្យាជាច្រើនដែលវិស័យឧស្សាហកម្មសំខាន់ៗគឺអុបទិក និងអេឡិចត្រូនិច។ សព្វថ្ងៃនេះប្រភាគធំបំផុតនៃត្បូងកណ្តៀងឧស្សាហកម្មត្រូវបានប្រើជាស្រទាប់ខាងក្រោមសម្រាប់ការផលិត LED និង semiconductor បន្ទាប់មកការប្រើប្រាស់ជាបង្អួចសម្រាប់នាឡិកា គ្រឿងបន្លាស់ទូរសព្ទ ឬម៉ាស៊ីនស្កេនលេខកូដ ដើម្បីដាក់ឈ្មោះឧទាហរណ៍មួយចំនួន [1] ។ សព្វថ្ងៃនេះ វិធីសាស្រ្តផ្សេងៗក្នុងការដាំត្បូងកណ្តៀងតែមួយគឺអាចរកបាន ទិដ្ឋភាពទូទៅដ៏ល្អអាចត្រូវបានរកឃើញឧទាហរណ៍ក្នុង [1, 2]។ ទោះជាយ៉ាងណាក៏ដោយ វិធីសាស្រ្តលូតលាស់ទាំងបីរបស់ Kyropoulos process (KY) វិធីសាស្ត្រផ្លាស់ប្តូរកំដៅ (HEM) និងកំណើនដែលកំណត់ដោយខ្សែភាពយន្ត (EFG) មានចំនួនច្រើនជាង 90% នៃសមត្ថភាពផលិតត្បូងកណ្តៀងទូទាំងពិភពលោក។

ការប៉ុនប៉ងលើកដំបូងសម្រាប់គ្រីស្តាល់ដែលផលិតដោយសំយោគត្រូវបានធ្វើឡើងនៅឆ្នាំ 1877 សម្រាប់គ្រីស្តាល់ Ruby តូចៗ [2] ។ រួចរាល់នៅឆ្នាំ 1926 ដំណើរការ Kyropoulos ត្រូវបានបង្កើតឡើង។ វាដំណើរការក្នុងម៉ាស៊ីនបូមធូលី និងអនុញ្ញាតឱ្យផលិតប៊ូលរាងស៊ីឡាំងធំដែលមានគុណភាពខ្ពស់បំផុត។ វិធីសាស្រ្តដាំត្បូងកណ្តៀងដ៏គួរឱ្យចាប់អារម្មណ៍មួយទៀតគឺការលូតលាស់ដែលកំណត់ដោយខ្សែភាពយន្ត។ បច្ចេកទេស EFG គឺផ្អែកលើឆានែល capillary ដែលត្រូវបានបំពេញដោយរាវរលាយ និងអនុញ្ញាតឱ្យបង្កើតគ្រីស្តាល់ត្បូងកណ្តៀងដែលមានរូបរាងដូចជាកំណាត់ បំពង់ ឬសន្លឹក (ហៅម្យ៉ាងទៀតថាខ្សែបូ)។ ផ្ទុយទៅនឹងវិធីសាស្រ្តទាំងនេះ វិធីសាស្ត្រផ្លាស់ប្តូរកំដៅដែលកើតនៅចុងទសវត្សរ៍ឆ្នាំ 1960 អនុញ្ញាតឱ្យដុះដុំត្បូងកណ្តៀងធំ ៗ នៅខាងក្នុង spun crucible រាងជាឈើឆ្កាងដោយការទាញយកកំដៅដែលបានកំណត់ពីបាត។ ដោយសារប៊ូលត្បូងកណ្តៀងជាប់នឹងឈើឆ្កាងនៅចុងបញ្ចប់នៃដំណើរការលូតលាស់ ប៊ូលអាចប្រេះនៅពេលដំណើរការត្រជាក់ ហើយឈើឆ្កាងអាចប្រើបានតែម្តងប៉ុណ្ណោះ។
បច្ចេកវិជ្ជារីកលូតលាស់គ្រីស្តាល់ត្បូងកណ្តៀងទាំងនេះមានជាទូទៅដែលសមាសធាតុស្នូល - ជាពិសេសឈើឆ្កាង - ត្រូវការលោហៈធាតុដែលមានសីតុណ្ហភាពខ្ពស់។ អាស្រ័យលើវិធីសាស្រ្តនៃការរីកលូតលាស់ crucibles ត្រូវបានផលិតពី molybdenum ឬ tungsten ប៉ុន្តែលោហធាតុក៏ត្រូវបានគេប្រើយ៉ាងទូលំទូលាយសម្រាប់ឧបករណ៍កំដៅធន់ទ្រាំ ប្រអប់ស្លាប់ និងការការពារតំបន់ក្តៅ [1] ។ ទោះជាយ៉ាងណាក៏ដោយ នៅក្នុងអត្ថបទនេះ យើងផ្តោតការពិភាក្សារបស់យើងលើប្រធានបទពាក់ព័ន្ធ KY និង EFG ចាប់តាំងពី ឈើឆ្កាងដែលត្រូវបានដុតដោយចុចត្រូវបានប្រើនៅក្នុងដំណើរការទាំងនេះ។
នៅក្នុងរបាយការណ៍នេះ យើងធ្វើបទបង្ហាញអំពីការសិក្សាអំពីលក្ខណៈសម្ភារៈ និងការស៊ើបអង្កេតលើការរៀបចំផ្ទៃនៃវត្ថុធាតុដែលប្រើដោយចុចដូចជា ម៉ូលីបដិន (Mo), តង់ស្ទីន (W) និងយ៉ាន់ស្ព័ររបស់វា (MoW)។ នៅក្នុងផ្នែកទីមួយ ការផ្តោតអារម្មណ៍របស់យើងគឺទៅលើទិន្នន័យមេកានិចដែលមានសីតុណ្ហភាពខ្ពស់ និង ductile to brittle transition temperature។ ការបំពេញបន្ថែមទៅនឹងលក្ខណៈសម្បត្តិមេកានិក យើងបានសិក្សាពីលក្ខណៈសម្បត្តិរូបវិទ្យា thermo-physical ពោលគឺមេគុណនៃការពង្រីកកម្ដៅ និងចរន្តកម្ដៅ។ នៅក្នុងផ្នែកទីពីរ យើងធ្វើបទបង្ហាញពីការសិក្សាលើបច្ចេកទេសនៃការរៀបចំផ្ទៃលើជាពិសេសដើម្បីកែលម្អភាពធន់នៃឈើឆ្កាងដែលពោរពេញទៅដោយអាលុយមីណារលាយ។ នៅក្នុងផ្នែកទីបី យើងរាយការណ៍អំពីការវាស់វែងនៃមុំសើមនៃអាលុយមីញ៉ូរាវលើលោហៈ refractory នៅ 2100 °C។ យើងបានអនុវត្តការពិសោធន៍រលាយលើលោហៈធាតុ Mo, W និង MoW25 (75 wt.% molybdenum, 25 wt.% tungsten) និងសិក្សាពីភាពអាស្រ័យទៅលើលក្ខខណ្ឌបរិយាកាសផ្សេងៗគ្នា។ ជាលទ្ធផលពីការស៊ើបអង្កេតរបស់យើង យើងស្នើ MoW ជាសម្ភារៈដ៏គួរឱ្យចាប់អារម្មណ៍មួយនៅក្នុងបច្ចេកវិទ្យាកំណើនត្បូងកណ្តៀង និងជាជម្រើសដ៏មានសក្តានុពលសម្រាប់ម៉ូលីបដិន និងតង់ស្តែនសុទ្ធ។
លក្ខណៈមេកានិច និងកម្ដៅសីតុណ្ហភាពខ្ពស់
វិធីសាស្ត្រលូតលាស់គ្រីស្តាល់ត្បូងកណ្តៀង KY និង EFG ងាយស្រួលបម្រើសម្រាប់ជាង 85% នៃចំណែកបរិមាណត្បូងកណ្តៀងពិភពលោក។ នៅក្នុងវិធីទាំងពីរនេះ អាលុយមីញ៉ូរាវត្រូវបានដាក់ក្នុង crucibles pressed-sintered ដែលជាធម្មតាធ្វើពី tungsten សម្រាប់ដំណើរការ KY និងធ្វើពី molybdenum សម្រាប់ដំណើរការ EFG ។ Crucibles គឺជាផ្នែកប្រព័ន្ធដ៏សំខាន់សម្រាប់ដំណើរការរីកលូតលាស់ទាំងនេះ។ គោលបំណងនៃគំនិតដើម្បីកាត់បន្ថយការចំណាយរបស់ tungsten crucibles នៅក្នុងដំណើរការ KY ក៏ដូចជាការបង្កើនអាយុជីវិតរបស់ molybdenum crucibles នៅក្នុងដំណើរការ EFG យើងបានផលិត និងសាកល្បងបន្ថែមនូវយ៉ាន់ស្ព័រ MoW ពីរ ពោលគឺ MoW30 ដែលមាន 70 wt.% Mo និង 30 wt ។ %W និង MoW50 ដែលមាន 50 wt.% Mo និង W នីមួយៗ។
សម្រាប់ការសិក្សាអំពីលក្ខណៈសម្ភារៈទាំងអស់ យើងបានផលិតសារធាតុចម្រាញ់ដែលច្របាច់ដោយសារធាតុ Mo, MoW30, MoW50 និង W. តារាង I បង្ហាញពីដង់ស៊ីតេ និងទំហំគ្រាប់ធញ្ញជាតិជាមធ្យមដែលត្រូវគ្នាទៅនឹងស្ថានភាពសម្ភារៈដំបូង។

តារាង I៖ សេចក្តីសង្ខេបនៃសមា្ភារៈ sintered ដែលប្រើសម្រាប់ការវាស់វែងលើលក្ខណៈសម្បត្តិមេកានិច និងរូបវិទ្យា។ តារាងបង្ហាញពីដង់ស៊ីតេ និងទំហំគ្រាប់ធញ្ញជាតិជាមធ្យមនៃស្ថានភាពដំបូងនៃវត្ថុធាតុដើម

ដោយសារតែឈើឆ្កាងត្រូវបានប៉ះពាល់នឹងសីតុណ្ហភាពខ្ពស់រយៈពេលយូរ យើងបានធ្វើតេស្តភាពតឹងណែនល្អិតល្អន់ ជាពិសេសនៅក្នុងជួរសីតុណ្ហភាពខ្ពស់ចន្លោះពី 1000 °C និង 2100 °C។ រូបភាពទី 1 សង្ខេបលទ្ធផលទាំងនេះសម្រាប់ Mo, MoW30 និង MoW50 ដែលកម្លាំងទិន្នផល 0.2% (Rp0.2) និងការពន្លូតដល់ការបាក់ឆ្អឹង (A) ត្រូវបានបង្ហាញ។ សម្រាប់ការប្រៀបធៀប ចំណុចទិន្នន័យនៃ W ដែលត្រូវបានចុច sintered ត្រូវបានចង្អុលបង្ហាញនៅ 2100 ° C ។
សម្រាប់ tungsten ដ៏រឹងមាំដែលរលាយក្នុងម៉ូលីបដិន Rp0.2 ត្រូវបានគេរំពឹងថានឹងកើនឡើងបើប្រៀបធៀបទៅនឹងសម្ភារៈ Mo សុទ្ធ។ សម្រាប់សីតុណ្ហភាពរហូតដល់ 1800 °C យ៉ាន់ស្ព័រ MoW ទាំងពីរបង្ហាញយ៉ាងហោចណាស់ 2 ដងខ្ពស់ជាង Rp0.2 សម្រាប់ Mo សូមមើលរូបភាពទី 1(a) ។ សម្រាប់សីតុណ្ហភាពខ្ពស់ជាងនេះ មានតែ MoW50 ប៉ុណ្ណោះដែលបង្ហាញពី Rp0.2 ដែលប្រសើរឡើងយ៉ាងខ្លាំង។ Pressed-sintered W បង្ហាញ Rp0.2 ខ្ពស់បំផុតនៅ 2100 ° C ។ ការធ្វើតេស្ត tensile បង្ហាញផងដែរ A ដូចបង្ហាញក្នុងរូបភាពទី 1 (b) ។ យ៉ាន់ស្ព័រ MoW ទាំងពីរបង្ហាញពីការពន្លូតប្រហាក់ប្រហែលគ្នាទៅនឹងតម្លៃប្រេះស្រាំ ដែលជាធម្មតាមានពាក់កណ្តាលនៃតម្លៃ Mo ។ តង់ស្ទីន A ខ្ពស់នៅសីតុណ្ហភាព 2100 °C គួរតែបណ្តាលមកពីរចនាសម្ព័ន្ធល្អិតល្អន់ជាងបើប្រៀបធៀបទៅនឹង Mo ។
ដើម្បីកំណត់សីតុណ្ហភាពផ្លាស់ប្តូរ ductile to brittle transition temperature (DBTT) នៃ alloy tungsten molybdenum pressed-sintered, ការវាស់វែងលើមុំពត់ត្រូវបានធ្វើឡើងនៅសីតុណ្ហភាពសាកល្បងផ្សេងៗ។ លទ្ធផលត្រូវបានបង្ហាញក្នុងរូបភាពទី 2. DBTT កើនឡើងជាមួយនឹងការបង្កើនមាតិកា tungsten ។ ខណៈពេលដែល DBTT របស់ Mo មានសីតុណ្ហភាពទាបប្រហែល 250 °C យ៉ាន់ស្ព័រ MoW30 និង MoW50 បង្ហាញ DBTT ប្រហែល 450 °C និង 550 °C រៀងគ្នា។

បន្ថែមពីលើលក្ខណៈមេកានិច យើងក៏បានសិក្សាពីលក្ខណៈសម្បត្តិរូបវិទ្យា។ មេគុណនៃការពង្រីកកំដៅ (CTE) ត្រូវបានវាស់នៅក្នុងឧបករណ៍វាស់ស្ទង់រុញច្រាន [3] ក្នុងជួរសីតុណ្ហភាពរហូតដល់ 1600 °C ដោយប្រើគំរូដែលមានប្រវែងØ5មម និងប្រវែង 25មម។ ការវាស់វែង CTE ត្រូវបានបង្ហាញក្នុងរូបភាពទី 3 ។ សម្ភារៈទាំងអស់បង្ហាញពីភាពអាស្រ័យស្រដៀងគ្នានៃ CTE ជាមួយនឹងការកើនឡើងសីតុណ្ហភាព។ តម្លៃ CTE សម្រាប់យ៉ាន់ស្ព័រ MoW30 និង MoW50 គឺនៅចន្លោះតម្លៃនៃ Mo និង W. ដោយសារតែ porosity សំណល់នៃវត្ថុធាតុដែលបានចុច-sintered គឺមិនជាប់គ្នា ហើយជាមួយនឹងរន្ធញើសតូចនីមួយៗ CTE ដែលទទួលបានគឺស្រដៀងទៅនឹងវត្ថុធាតុដែលមានដង់ស៊ីតេខ្ពស់ដូចជាសន្លឹក និង ដំបង [4] ។
ចរន្តកំដៅនៃសមា្ភារៈដែលបានចុច - sintered ត្រូវបានទទួលដោយការវាស់ទាំងការសាយភាយកម្ដៅ និងកំដៅជាក់លាក់នៃសំណាកដែលមានកម្រាស់Ø12.7 mm និង 3.5 mm ដោយប្រើវិធី laser flash [5, 6] ។ សម្រាប់សមា្ភារៈ isotropic ដូចជាសមា្ភារៈចុច sintered កំដៅជាក់លាក់អាចត្រូវបានវាស់ជាមួយនឹងវិធីសាស្រ្តដូចគ្នា។ ការវាស់វែងត្រូវបានគេយកនៅក្នុងជួរសីតុណ្ហភាពចន្លោះពី 25 ° C និង 1000 ° C ។ ដើម្បីគណនាចរន្តកំដៅ យើងបានប្រើបន្ថែមដង់ស៊ីតេសម្ភារៈដូចដែលបានបង្ហាញក្នុងតារាង I និងសន្មតថាដង់ស៊ីតេឯករាជ្យនៃសីតុណ្ហភាព។ រូបភាពទី 4 បង្ហាញពីចរន្តកំដៅជាលទ្ធផលសម្រាប់ Mo, MoW30, MoW50 និង W. ចរន្តកំដៅ

នៃយ៉ាន់ស្ព័រ MoW គឺទាបជាង 100 W/mK សម្រាប់គ្រប់សីតុណ្ហភាពដែលបានស៊ើបអង្កេត និងមានទំហំតូចជាងបើប្រៀបធៀបទៅនឹងម៉ូលីបដិន និងតង់ស្ទីនសុទ្ធ។ លើសពីនេះ ចរន្តនៃ Mo និង W ថយចុះជាមួយនឹងការកើនឡើងនៃសីតុណ្ហភាព ខណៈដែលចរន្តនៃលោហៈធាតុ MoW បង្ហាញពីការកើនឡើងនៃតម្លៃជាមួយនឹងការកើនឡើងនៃសីតុណ្ហភាព។
ហេតុផលសម្រាប់ភាពខុសគ្នានេះមិនត្រូវបានស៊ើបអង្កេតនៅក្នុងការងារនេះទេ ហើយនឹងជាផ្នែកមួយនៃការស៊ើបអង្កេតនាពេលអនាគត។ វាត្រូវបានគេដឹងថាសម្រាប់លោហធាតុ ផ្នែកត្រួតត្រានៃចរន្តកំដៅនៅសីតុណ្ហភាពទាបគឺជាការរួមចំណែក phonon ខណៈពេលដែលនៅសីតុណ្ហភាពខ្ពស់ ឧស្ម័នអេឡិចត្រុងគ្រប់គ្រងចរន្តកំដៅ [7] ។ Phonons ត្រូវបានប៉ះពាល់ដោយភាពមិនល្អឥតខ្ចោះ និងពិការភាពខាងសម្ភារៈ។ ទោះជាយ៉ាងណាក៏ដោយ ការកើនឡើងនៃចរន្តកំដៅក្នុងជួរសីតុណ្ហភាពទាបត្រូវបានគេសង្កេតឃើញមិនត្រឹមតែសម្រាប់យ៉ាន់ស្ព័រ MoW ប៉ុណ្ណោះទេ ប៉ុន្តែវាក៏សម្រាប់វត្ថុធាតុសូលុយស្យុងរឹងផ្សេងទៀតដូចជា ឧ. តង់ស្តែន-រេនញ៉ូម [8] ដែលការរួមចំណែកអេឡិចត្រុងដើរតួនាទីយ៉ាងសំខាន់។
ការប្រៀបធៀបលក្ខណៈមេកានិច និងរូបវិទ្យា បង្ហាញថា MoW គឺជាសម្ភារៈគួរឱ្យចាប់អារម្មណ៍សម្រាប់កម្មវិធីត្បូងកណ្តៀង។ សម្រាប់សីតុណ្ហភាពខ្ពស់> 2000 °C កម្លាំងទិន្នផលគឺខ្ពស់ជាងម៉ូលីបដិន ហើយអាយុកាលវែងនៃឈើច្រត់គួរតែអាចធ្វើទៅបាន។ ទោះជាយ៉ាងណាក៏ដោយ សម្ភារៈកាន់តែផុយ ហើយការកែច្នៃ និងការដោះស្រាយគួរតែត្រូវបានកែតម្រូវ។ ការថយចុះយ៉ាងខ្លាំងនៃចរន្តកំដៅនៃ MoW ដែលបានចុច-sintered ដូចបង្ហាញក្នុងរូបភាពទី 4 បង្ហាញថាប៉ារ៉ាម៉ែត្រកំដៅឡើង និងត្រជាក់ដែលប្រែប្រួលនៃចង្រ្កានដែលកំពុងលូតលាស់ប្រហែលជាចាំបាច់។ ជាពិសេសនៅក្នុងដំណាក់កាលកំដៅ ដែលអាលុយមីញ៉ូត្រូវរលាយក្នុងឡ កំដៅត្រូវបានដឹកជញ្ជូនដោយឈើឆ្កាងតែប៉ុណ្ណោះ ទៅកាន់វត្ថុធាតុដើមរបស់វា។ ការថយចុះនៃចរន្តកំដៅនៃ MoW គួរតែត្រូវបានចាត់ទុកថាដើម្បីជៀសវាងភាពតានតឹងកម្ដៅខ្ពស់នៅក្នុង Crucible ។ ជួរនៃតម្លៃ CTE នៃយ៉ាន់ស្ព័រ MoW គឺគួរឱ្យចាប់អារម្មណ៍នៅក្នុងបរិបទនៃវិធីសាស្ត្រលូតលាស់គ្រីស្តាល់ HEM ។ ដូចដែលបានពិភាក្សានៅក្នុងឯកសារយោង [9] CTE របស់ Mo កំពុងបណ្តាលឱ្យមានការគៀបនៃត្បូងកណ្តៀងក្នុងដំណាក់កាលត្រជាក់ចុះ។ ដូច្នេះ ការកាត់បន្ថយ CTE នៃ MoW alloy អាចជាគន្លឹះដើម្បីដឹងនូវ spun crucibles ដែលអាចប្រើឡើងវិញបានសម្រាប់ដំណើរការ HEM ។
ការរៀបចំផ្ទៃនៃលោហៈ refractory ដែលត្រូវបានចុច sintered
ដូចដែលបានពិភាក្សានៅក្នុងសេចក្តីណែនាំ ឈើឆ្កាងដែលបានចុច sintered ត្រូវបានគេប្រើជាញឹកញាប់នៅក្នុងដំណើរការលូតលាស់គ្រីស្តាល់ត្បូងកណ្តៀង ដើម្បីកំដៅ និងរក្សាអាលុយមីណារលាយបន្តិចលើសពី 2050 °C។ តម្រូវការសំខាន់មួយសម្រាប់គុណភាពគ្រីស្តាល់ត្បូងកណ្តៀងចុងក្រោយគឺរក្សាភាពមិនបរិសុទ្ធ និងពពុះឧស្ម័ននៅក្នុងការរលាយឱ្យទាបតាមដែលអាចធ្វើទៅបាន។ ផ្នែកដែលបានចុច sintered មាន porosity ដែលនៅសេសសល់និងបង្ហាញរចនាសម្ព័ន្ធល្អ-grained ។ រចនាសម្ព័ន្ធល្អិតល្អន់ដែលមានរន្ធបិទជិតមានភាពផុយស្រួយក្នុងការពង្រឹងការ corrosion នៃលោហៈជាពិសេសដោយការរលាយអុកស៊ីតកម្ម។ បញ្ហាមួយទៀតសម្រាប់គ្រីស្តាល់ត្បូងកណ្តៀងគឺពពុះឧស្ម័នតូចៗនៅក្នុងរលាយ។ ការបង្កើតពពុះឧស្ម័នត្រូវបានពង្រឹងដោយការបង្កើនភាពរដុបលើផ្ទៃនៃផ្នែក refractory ដែលមានទំនាក់ទំនងជាមួយនឹងរលាយ។

ដើម្បីជម្នះបញ្ហាទាំងនេះនៃសមា្ភារៈ sintered ចុចយើងទាញយកការព្យាបាលលើផ្ទៃមេកានិច។ យើងបានសាកល្បងវិធីសាស្ត្រដោយប្រើឧបករណ៍ចុច ដែលឧបករណ៍សេរ៉ាមិចកំពុងដំណើរការលើផ្ទៃក្រោមសម្ពាធដែលបានកំណត់នៃផ្នែកដែលបានចុច-sintered [10] ។ សម្ពាធសង្កត់ដ៏មានប្រសិទ្ធភាពលើផ្ទៃគឺបញ្ច្រាស់អាស្រ័យលើផ្ទៃទំនាក់ទំនងរបស់ឧបករណ៍សេរ៉ាមិចកំឡុងពេលធ្វើម៉ាស៊ីនផ្ទៃនេះ។ ជាមួយនឹងការព្យាបាលនេះ ភាពតានតឹងសង្កត់ខ្ពស់អាចត្រូវបានអនុវត្តនៅក្នុងមូលដ្ឋានទៅលើផ្ទៃនៃវត្ថុធាតុដែលបានចុច sintered ហើយផ្ទៃសម្ភារៈត្រូវបានខូចទ្រង់ទ្រាយប្លាស្ទិច។ រូបភាពទី 5 បង្ហាញឧទាហរណ៍នៃសំណាកម៉ូលីបដិនមដែលច្របាច់ដោយចុច ដែលត្រូវបានធ្វើការជាមួយនឹងបច្ចេកទេសនេះ។
រូបភាពទី 6 បង្ហាញពីគុណភាពនៃការពឹងផ្អែកនៃសម្ពាធសង្កត់ដ៏មានប្រសិទ្ធភាពលើសម្ពាធឧបករណ៍។ ទិន្នន័យ​នេះ​បាន​មក​ពី​ការ​វាស់​ស្ទង់​នៃ​ការ​បោះពុម្ព​ឋិតិវន្ត​របស់​ឧបករណ៍​នៅ​ក្នុង​ម៉ូលីប​ដិន​ដែល​មាន​ជាតិ​គីមី​ចុច។ បន្ទាត់តំណាងឱ្យសមទៅនឹងទិន្នន័យយោងទៅតាមគំរូរបស់យើង។

រូបភាពទី 7 បង្ហាញពីលទ្ធផលនៃការវិភាគដែលបានសង្ខេបសម្រាប់ភាពរដុបនៃផ្ទៃ និងការវាស់ស្ទង់ភាពរឹងនៃផ្ទៃដែលជាមុខងារនៃសម្ពាធឧបករណ៍សម្រាប់សមា្ភារៈចុចជាច្រើនដែលបានរៀបចំជាថាស។ ដូចដែលបានបង្ហាញក្នុងរូបភាពទី 7(a) ការព្យាបាលនាំឱ្យផ្ទៃរឹង។ ភាពរឹងនៃសម្ភារៈសាកល្បងទាំងពីរ Mo និង MoW30 ត្រូវបានកើនឡើងប្រហែល 150% ។ សម្រាប់សម្ពាធឧបករណ៍ខ្ពស់ ភាពរឹងមិនកើនឡើងបន្ថែមទៀតទេ។ រូបភាពទី 7(b) បង្ហាញថាផ្ទៃរលោងខ្ពស់ដែលមាន Ra ទាបរហូតដល់ 0.1 μm សម្រាប់ Mo គឺអាចធ្វើទៅបាន។ ចំពោះការបង្កើនសម្ពាធឧបករណ៍ ភាពរដុបរបស់ Mo កើនឡើងម្តងទៀត។ ដោយសារតែ MoW30 (និង W) គឺជាវត្ថុធាតុដើមដែលពិបាកជាង Mo តម្លៃ Ra នៃ MoW30 និង W ជាទូទៅខ្ពស់ជាង 2-3 ដងនៃ Mo ។ ជួរប៉ារ៉ាម៉ែត្រដែលបានសាកល្បង។
ការសិក្សាមីក្រូទស្សន៍អេឡិចត្រុងស្កែនរបស់យើង (SEM) នៃផ្ទៃដែលមានលក្ខខណ្ឌបញ្ជាក់ពីទិន្នន័យនៃភាពរដុបលើផ្ទៃ សូមមើលរូបភាពទី 7(ខ)។ ដូចដែលបានបង្ហាញក្នុងរូបភាពទី 8(a) ជាពិសេសសម្ពាធឧបករណ៍ខ្ពស់អាចនាំឱ្យខូចផ្ទៃគ្រាប់ធញ្ញជាតិ និង microcracks ។ ការដាក់សម្ពាធលើផ្ទៃខ្លាំងអាចបណ្តាលឱ្យមានការដកគ្រាប់ធញ្ញជាតិចេញពីផ្ទៃ សូមមើលរូបភាពទី 8(ខ)។ ឥទ្ធិពលស្រដៀងគ្នានេះក៏អាចត្រូវបានគេសង្កេតឃើញសម្រាប់ MoW និង W នៅប៉ារ៉ាម៉ែត្រម៉ាស៊ីនជាក់លាក់។
ដើម្បីសិក្សាពីប្រសិទ្ធភាពនៃបច្ចេកទេសនៃការរៀបចំផ្ទៃលើទាក់ទងនឹងរចនាសម្ព័ន្ធគ្រាប់ធញ្ញជាតិលើផ្ទៃ និងឥរិយាបទសីតុណ្ហភាពរបស់វា យើងបានរៀបចំសំណាក annealing ពីថាសសាកល្បងទាំងបីរបស់ Mo, MoW30 និង W.

សំណាកត្រូវបានព្យាបាលរយៈពេល 2 ម៉ោងនៅសីតុណ្ហភាពសាកល្បងខុសៗគ្នាក្នុងចន្លោះពី 800 °C ដល់ 2000 °C ហើយផ្នែកមីក្រូត្រូវបានរៀបចំសម្រាប់ការវិភាគមីក្រូទស្សន៍ពន្លឺ។
រូបភាពទី 9 បង្ហាញឧទាហរណ៍ផ្នែកមីក្រូនៃម៉ូលីបដិនដែលបានចុច sintered ។ ស្ថានភាពដំបូងនៃផ្ទៃដែលត្រូវបានព្យាបាលត្រូវបានបង្ហាញនៅក្នុងរូបភាពទី 9(a) ។ ផ្ទៃបង្ហាញស្រទាប់ក្រាស់ស្ទើរតែក្នុងចន្លោះប្រហែល 200 μm។ នៅខាងក្រោមស្រទាប់នេះ រចនាសម្ព័ន្ធសម្ភារៈធម្មតាដែលមានរន្ធញើស sintering អាចមើលឃើញ ភាពផុយស្រួយដែលនៅសេសសល់គឺប្រហែល 5% ។ porosity សំណល់ដែលបានវាស់នៅក្នុងស្រទាប់ផ្ទៃគឺទាបជាង 1% ។ រូបភាពទី 9(b) បង្ហាញពីរចនាសម្ព័ន្ធគ្រាប់ធញ្ញជាតិបន្ទាប់ពី annealing 2 ម៉ោងនៅ 1700 °C។ កម្រាស់នៃស្រទាប់ផ្ទៃក្រាស់បានកើនឡើង ហើយគ្រាប់ធញ្ញជាតិមានទំហំធំជាងគ្រាប់ធញ្ញជាតិក្នុងបរិមាណដែលមិនត្រូវបានកែប្រែដោយការរៀបចំផ្ទៃ។ ស្រទាប់​ក្រាស់​ខ្លាំង​ដែល​មាន​គ្រាប់​ក្រៀម​នេះ​នឹង​មាន​ប្រសិទ្ធភាព​ក្នុង​ការ​ពង្រឹង​ភាព​ធន់​នឹង​ការ​លូត​របស់​សម្ភារៈ។
យើងបានសិក្សាពីភាពអាស្រ័យសីតុណ្ហភាពនៃស្រទាប់ផ្ទៃទាក់ទងនឹងកម្រាស់ និងទំហំគ្រាប់ធញ្ញជាតិសម្រាប់សម្ពាធឧបករណ៍ផ្សេងៗ។ រូបភាពទី 10 បង្ហាញឧទាហរណ៍តំណាងសម្រាប់កម្រាស់ស្រទាប់ផ្ទៃសម្រាប់ Mo និង MoW30 ។ ដូចដែលបានបង្ហាញក្នុងរូបភាពទី 10(a) កម្រាស់ស្រទាប់ផ្ទៃដំបូងអាស្រ័យលើការដំឡើងឧបករណ៍ម៉ាស៊ីន។ នៅសីតុណ្ហភាព annealing លើសពី 800 ° C កម្រាស់ស្រទាប់ផ្ទៃ Mo ចាប់ផ្តើមកើនឡើង។ នៅ 2000 ° C កម្រាស់ស្រទាប់ឈានដល់តម្លៃ 0.3 ទៅ 0.7 ម។ សម្រាប់ MoW30 ការកើនឡើងនៃកម្រាស់ស្រទាប់ផ្ទៃអាចត្រូវបានគេសង្កេតឃើញសម្រាប់តែសីតុណ្ហភាពលើសពី 1500 °C ដូចបង្ហាញក្នុងរូបភាព 10(b)។ ទោះយ៉ាងណាក៏ដោយនៅ 2000 ° C កម្រាស់ស្រទាប់របស់ MoW30 គឺស្រដៀងនឹង Mo ។

ដូចការវិភាគកម្រាស់នៃស្រទាប់ផ្ទៃដែរ រូបភាពទី 11 បង្ហាញទិន្នន័យទំហំគ្រាប់ធញ្ញជាតិជាមធ្យមសម្រាប់ Mo និង MoW30 ដែលបានវាស់នៅក្នុងស្រទាប់ផ្ទៃដែលជាមុខងារនៃសីតុណ្ហភាព annealing ។ ដូចដែលអាចត្រូវបានសន្និដ្ឋានពីតួលេខ ទំហំគ្រាប់ធញ្ញជាតិគឺ - នៅក្នុងភាពមិនច្បាស់លាស់នៃការវាស់វែង - ឯករាជ្យនៃការកំណត់ប៉ារ៉ាម៉ែត្រដែលបានអនុវត្ត។ ការលូតលាស់ទំហំគ្រាប់ធញ្ញជាតិបង្ហាញពីការលូតលាស់គ្រាប់ធញ្ញជាតិមិនធម្មតានៃស្រទាប់ផ្ទៃដែលបណ្តាលមកពីការខូចទ្រង់ទ្រាយនៃផ្ទៃ។ គ្រាប់ធញ្ញជាតិ Molybdenum លូតលាស់នៅសីតុណ្ហភាពសាកល្បងលើសពី 1100 °C ហើយទំហំគ្រាប់ធញ្ញជាតិមានទំហំធំជាង 3 ដងនៅ 2000 °C បើប្រៀបធៀបទៅនឹងទំហំគ្រាប់ធញ្ញជាតិដំបូង។ គ្រាប់ធញ្ញជាតិ MoW30 នៃស្រទាប់ដែលមានលក្ខខណ្ឌលើផ្ទៃចាប់ផ្តើមលូតលាស់លើសពីសីតុណ្ហភាព 1500 °C។ នៅសីតុណ្ហភាពសាកល្បង 2000 °C ទំហំគ្រាប់ធញ្ញជាតិជាមធ្យមគឺប្រហែល 2 ដងនៃទំហំគ្រាប់ធញ្ញជាតិដំបូង។
សរុបមក ការស៊ើបអង្កេតរបស់យើងលើបច្ចេកទេសនៃការធ្វើឱ្យផ្ទៃខាងក្រៅបង្ហាញថាវាអាចប្រើបានយ៉ាងល្អសម្រាប់យ៉ាន់ស្ព័រ tungsten molybdenum ដែលត្រូវបានចុច sintered ។ ដោយប្រើវិធីសាស្រ្តនេះ ផ្ទៃដែលមានភាពរឹងកើនឡើង ក៏ដូចជាផ្ទៃរលោងជាមួយនឹងអណ្តូង Ra ក្រោម 0.5 μm អាចទទួលបាន។ ទ្រព្យសម្បត្តិចុងក្រោយគឺមានប្រយោជន៍ជាពិសេសសម្រាប់ការកាត់បន្ថយពពុះឧស្ម័ន។ porosity សំណល់នៅក្នុងស្រទាប់ផ្ទៃគឺនៅជិតសូន្យ។ ការ​សិក្សា​ផ្នែក​អេននីឡាង និង​មីក្រូ​ផ្នែក​បង្ហាញ​ថា​ស្រទាប់​ផ្ទៃ​ក្រាស់​ខ្ពស់​ដែល​មាន​កម្រាស់​ធម្មតា​ ៥០០ μm អាច​ទទួល​បាន​។ អាស្រ័យហេតុនេះ ប៉ារ៉ាម៉ែត្រម៉ាស៊ីនអាចគ្រប់គ្រងកម្រាស់ស្រទាប់។ នៅពេលដាក់សម្ភារៈដែលមានលក្ខខណ្ឌទៅនឹងសីតុណ្ហភាពខ្ពស់ ដូចដែលបានប្រើជាទូទៅក្នុងវិធីដាំត្បូងកណ្តៀង ស្រទាប់ផ្ទៃខាងលើនឹងក្លាយទៅជាគ្រាប់ធញ្ញជាតិដែលមានទំហំគ្រាប់ធញ្ញជាតិ 2-3 ដងធំជាងដោយគ្មានម៉ាស៊ីនផ្ទៃ។ ទំហំគ្រាប់ធញ្ញជាតិនៅក្នុងស្រទាប់ផ្ទៃគឺឯករាជ្យនៃប៉ារ៉ាម៉ែត្រម៉ាស៊ីន។ ចំនួនព្រំដែនគ្រាប់ធញ្ញជាតិនៅលើផ្ទៃត្រូវបានកាត់បន្ថយយ៉ាងមានប្រសិទ្ធភាព។ នេះនាំឱ្យមានភាពធន់ទ្រាំខ្ពស់ប្រឆាំងនឹងការសាយភាយនៃធាតុនៅតាមព្រំដែនគ្រាប់ធញ្ញជាតិហើយការវាយប្រហារនៃការរលាយគឺទាបជាង។ លើសពីនេះទៀត ធន់ទ្រាំនឹងសីតុណ្ហភាពខ្ពស់នៃយ៉ាន់ស្ព័រ tungsten molybdenum ដែលត្រូវបានចុច sintered ត្រូវបានធ្វើឱ្យប្រសើរឡើង។

ការសិក្សាសើមនៃអាលុយមីញ៉ូរាវនៅលើលោហៈ refractory
ការសើមអាលុយមីញ៉ូរាវលើម៉ូលីបដិនម ឬ តង់ស្តែន គឺជាការចាប់អារម្មណ៍ជាមូលដ្ឋាននៅក្នុងឧស្សាហកម្មត្បូងកណ្តៀង។ ជាពិសេសសម្រាប់ដំណើរការ EFG ឥរិយាបទនៃការសើមអាលុយមីញ៉ូនៅក្នុង capillaries ស្លាប់កំណត់អត្រាកំណើននៃកំណាត់ត្បូងកណ្តៀង ឬខ្សែបូ។ ដើម្បីយល់ពីផលប៉ះពាល់នៃសម្ភារៈដែលបានជ្រើសរើស ភាពរដុបលើផ្ទៃ ឬបរិយាកាសដំណើរការ យើងបានធ្វើការវាស់វែងមុំសើមលម្អិត [11]។
សម្រាប់ការវាស់ស្ទង់សំណើមស្រទាប់ខាងក្រោមដែលមានទំហំ 1 x 5 x 40 mm³ ត្រូវបានផលិតចេញពីសម្ភារៈសន្លឹក Mo, MoW25 និង W ។ តាមរយៈការបញ្ជូនចរន្តអគ្គិសនីខ្ពស់តាមរយៈស្រទាប់ខាងក្រោមនៃសន្លឹកដែក សីតុណ្ហភាពរលាយនៃអាលុយមីញ៉ូម 2050 °C អាចសម្រេចបានក្នុងរយៈពេលកន្លះនាទី។ សម្រាប់ការវាស់មុំ ភាគល្អិតអាលុយមីញ៉ូតូចៗត្រូវបានដាក់នៅលើកំពូលនៃគំរូសន្លឹក និងជាបន្តបន្ទាប់

រលាយទៅជាដំណក់ទឹក។ ប្រព័ន្ធរូបភាពស្វ័យប្រវត្តិបានកត់ត្រាដំណក់ទឹករលាយ ដូចដែលបានបង្ហាញឧទាហរណ៍ក្នុងរូបភាពទី 12។ ការពិសោធន៍តំណក់ទឹកនីមួយៗអនុញ្ញាតឱ្យវាស់មុំសើមដោយការវិភាគវណ្ឌវង្កនៃដំណក់ទឹក សូមមើលរូបភាពទី 12(ក) និងបន្ទាត់មូលដ្ឋាននៃស្រទាប់ខាងក្រោមជាធម្មតាភ្លាមៗបន្ទាប់ពីបិទ ចរន្តកំដៅ សូមមើលរូបភាពទី 12(ខ)។
យើងបានធ្វើការវាស់មុំសើមសម្រាប់លក្ខខណ្ឌបរិយាកាសពីរផ្សេងគ្នា កន្លែងទំនេរនៅ 10-5mbar និង argon នៅសម្ពាធ 900 mbar ។ លើសពីនេះទៀតប្រភេទផ្ទៃពីរត្រូវបានធ្វើតេស្ត ពោលគឺផ្ទៃរដុបជាមួយ Ra ~ 1 μm និងផ្ទៃរលោងជាមួយ Ra ~ 0.1 μm។
តារាងទី II សង្ខេបលទ្ធផលនៃការវាស់វែងទាំងអស់នៅលើមុំសើមសម្រាប់ Mo, MoW25 និង W សម្រាប់ផ្ទៃរលោង។ ជាទូទៅមុំសើមរបស់ Mo គឺតូចបំផុតបើប្រៀបធៀបទៅនឹងសម្ភារៈផ្សេងទៀត។ នេះ​បញ្ជាក់​ថា អា​មី​ញ៉ូ​ម​រលាយ​ត្រូវ​សើម​ម៉ូ​ដែល​ល្អ​បំផុត​ដែល​មាន​អត្ថប្រយោជន៍​ក្នុង​បច្ចេកទេស​លូតលាស់ EFG ។ មុំសើមដែលទទួលបានសម្រាប់ argon គឺទាបជាងមុំសម្រាប់ការខ្វះចន្លោះ។ សម្រាប់ផ្ទៃស្រទាប់ខាងក្រោមរដុប យើងរកឃើញជាប្រព័ន្ធនូវមុំសើមទាបជាងបន្តិច។ តម្លៃទាំងនេះជាធម្មតាប្រហែល 2° ទាបជាងមុំដែលបានផ្តល់ឱ្យក្នុងតារាង II ។ ទោះជាយ៉ាងណាក៏ដោយ ដោយសារតែភាពមិនច្បាស់លាស់នៃការវាស់វែង នោះមិនមានភាពខុសគ្នារវាងមុំសំខាន់រវាងផ្ទៃរលោង និងរដុបអាចត្រូវបានគេរាយការណ៍នោះទេ។

យើងវាស់មុំសើមផងដែរសម្រាប់សម្ពាធបរិយាកាសផ្សេងទៀត ពោលគឺតម្លៃចន្លោះពី 10-5 mbar និង 900 mbar ។ ការវិភាគបឋមបង្ហាញថាសម្រាប់សម្ពាធរវាង 10-5 mbar និង 1 mbar ទេវតាសើមមិនផ្លាស់ប្តូរទេ។ មានតែលើសពី 1 mbar មុំសើមក្លាយជាទាបជាងការសង្កេតនៅ 900 mbar argon (តារាង II) ។ ក្រៅពីស្ថានភាពបរិយាកាស កត្តាសំខាន់មួយទៀតសម្រាប់ឥរិយាបថសើមនៃអាលុយមីញ៉ូរលាយគឺសម្ពាធផ្នែកអុកស៊ីសែន។ ការធ្វើតេស្តរបស់យើងណែនាំថាអន្តរកម្មគីមីរវាងការរលាយ និងស្រទាប់ខាងក្រោមលោហៈកើតឡើងក្នុងរយៈពេលរង្វាស់ពេញលេញ (ជាធម្មតា 1 នាទី)។ យើងសង្ស័យថាការរំលាយដំណើរការនៃម៉ូលេគុល Al2O3 ចូលទៅក្នុងសមាសធាតុអុកស៊ីសែនផ្សេងទៀតដែលមានអន្តរកម្មជាមួយសម្ភារៈស្រទាប់ខាងក្រោមនៅជិតដំណក់ទឹករលាយ។ បច្ចុប្បន្ននេះ ការសិក្សាបន្ថែមកំពុងបន្តដើម្បីស៊ើបអង្កេតលម្អិតបន្ថែមទៀត ទាំងការពឹងផ្អែកនៃសម្ពាធនៃមុំសើម និងអន្តរកម្មគីមីនៃការរលាយជាមួយលោហៈ refractory ។