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龍圖騰網(wǎng)獲悉中國(guó)科學(xué)院電工研究所申請(qǐng)的專利一種電子束加熱制備球狀金屬單晶的裝置及方法獲國(guó)家發(fā)明授權(quán)專利權(quán)，本發(fā)明授權(quán)專利權(quán)由國(guó)家知識(shí)產(chǎn)權(quán)局授予，授權(quán)公告號(hào)為：CN115044963B 。

龍圖騰網(wǎng)通過國(guó)家知識(shí)產(chǎn)權(quán)局官網(wǎng)在2025-09-19發(fā)布的發(fā)明授權(quán)授權(quán)公告中獲悉：該發(fā)明授權(quán)的專利申請(qǐng)?zhí)?專利號(hào)為：202210632680.3，技術(shù)領(lǐng)域涉及：C30B13/00；該發(fā)明授權(quán)一種電子束加熱制備球狀金屬單晶的裝置及方法是由茹亞東;高召順;左婷婷;薛江麗;肖立業(yè);韓立設(shè)計(jì)研發(fā)完成，并于2022-06-06向國(guó)家知識(shí)產(chǎn)權(quán)局提交的專利申請(qǐng)。

本一種電子束加熱制備球狀金屬單晶的裝置及方法在說明書摘要公布了：本發(fā)明公開了一種電子束加熱制備球狀金屬單晶的裝置及方法，其中，一種電子束加熱制備球狀金屬單晶的裝置，包括真空腔；加熱件，呈圓環(huán)形結(jié)構(gòu)，設(shè)置在真空腔內(nèi)用于發(fā)射電子束；驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)，設(shè)置在真空腔中用于驅(qū)動(dòng)金屬絲沿著加熱件中圓環(huán)形結(jié)構(gòu)的中軸線移動(dòng)；高壓源，用于為加熱件施加負(fù)高壓促使電子束向金屬絲加速運(yùn)動(dòng)。本發(fā)明設(shè)置呈圓環(huán)形結(jié)構(gòu)的加熱件，并結(jié)合驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)向上移動(dòng)單晶球的方法控制單晶凝固和冷卻速度，該方式下只需先調(diào)節(jié)參數(shù)使固液界面維持在在液滴頂部，后續(xù)只需要通過觀察液固界面使固液界面勻速移動(dòng)即可實(shí)現(xiàn)更精確的控制單晶的凝固速度的目的，避免出現(xiàn)空位、位錯(cuò)、多晶晶界等缺陷，進(jìn)而獲得質(zhì)量更加優(yōu)異的單晶體。

本發(fā)明授權(quán)一種電子束加熱制備球狀金屬單晶的裝置及方法在權(quán)利要求書中公布了：1.一種電子束加熱制備球狀金屬單晶的方法，其特征在于，利用一種電子束加熱制備球狀金屬單晶的裝置制備得到； 其中，一種電子束加熱制備球狀金屬單晶的裝置，包括： 真空腔（1）； 加熱件（2），呈圓環(huán)形結(jié)構(gòu)，設(shè)置在真空腔（1）內(nèi)用于發(fā)射電子束； 驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)（3），設(shè)置在真空腔（1）中用于驅(qū)動(dòng)金屬絲沿著加熱件（2）中圓環(huán)形結(jié)構(gòu)的中軸線移動(dòng)； 高壓源（6），用于為加熱件（2）施加負(fù)高壓促使電子束向金屬絲加速運(yùn)動(dòng)； 所述球狀金屬單晶的制備過程包括： 金屬絲的獲取； 金屬絲的固定：將金屬絲頂端通過驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)（3）固定在加熱件（2）的上方并接地，控制金屬絲的中心軸線與加熱件（2）中圓環(huán)形結(jié)構(gòu)的中心軸線重合； 抽真空； 熔化和凝固：?jiǎn)?dòng)加熱件（2）和高壓源（6）使金屬絲底端熔化形成液態(tài)大金屬球，并維持液固界面2-5min；然后再以0.5-5mmmin的速度垂直向上移動(dòng)，使液態(tài)大金屬球至上向下冷卻凝固形成球狀金屬單晶。

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