Cтраница 3
В дуговых печах электрическая энергия превращается в тепло в дуге, горящей в газовой среде или в вакууме. Дуговой разряд в печах прямого действия ( с зависимой дугой) протекает между электродами и самим нагреваемым металлам. Эти печи используются для выплавки и расплавления стали и чугуна. В печах косвенного действия ( с независимой дугой) разряд протекает между электродами на некотором расстоянии от металла и тепло передается к его поверхности за счет излучения. Печи этого типа применяются в основном для плавления цветных металлов. В дуговых печах преобладает передача тепла излучением расплавляемому материалу от дуги. Эти печи относятся к печам-теплообменникам с радиационным режимом тепловой работы. [31]
Интересным вариантом метода электронно-лучевого плавления, пригодным для выращивания кристаллов непроводящих материало. Этот метод основан на самостоятельном газовом разряде постоянного тока, создаваемом в полом катоде кольцевой формы, окружающем рабочую зону. При давлении Аг, Ог и других газов в несколько миллиметров ртутного столба и при напряжении на катоде в несколько киловольт испускаемые катодом электроны ионизируют газ и образуют проводящую плазму. Ток в плазме достигает нескольких сот миллиампер, причем анодом может служить любая удобная заземленная деталь системы. Таким образом, в отличие от тра-дицио няого электронно-лучевого плавления в рассматриваемом случае нагреваемый материал не обязательно должен быть электропроводящим, чтобы замыкалась электрическая цепь. Придавая внутренней стороне катода соответствующую форму, можно сфокусировать электроны и образующиеся ионы на образец и добиться его плавления. Хотя катод частично охлаждается циркулирующей внутри него водой, наилучшие результаты, по-видимому, получены при температурах катода, лежащих лишь немного ниже температуры красного каления. В этом смысле термин холодный катод не совсем правилен. Для плавления материалов с температурами плавления, намного превышающими 2200 - 2500 С, нержавеющая сталь не годится и требуются другие материалы. Этот газ выполняет еще одну положительную роль, подавляя разложение расплавляемого материала. Такая методика успешно использовалась [87] для выращивания монокристаллов сапфира, иттрий-алюминиевого граната и других веществ методом плавающей зоны. [32]