나이오븀 단결정 (니오븀 단결정)

나이오븀(니오븀) 단결정은 특정 결정이 놓인 방향(결정 방위)를 가지며 금속 속의 작은 결정 알갱이(결정립)계가 없고 결함이 적어 화학적 · 기계적 성질이 뛰어납니다. 전자빔 부유 좁은 부분만 녹여 옮겨 가며 정제하는 방법(영역 용융), 액적 플라즈마 아크 용융, 변형 가열해 재질을 부드럽게 하는 열처리(풀림) 등의 방법으로 만들며, 전자 · 레이저 · 홀로그래피 분야에 널리 쓰입니다.

고객 요청에 맞춰 만들며, 표준 크기는 지름 8 ~ 30 mm, 길이 500 mm 입니다.

제조 방법 전자빔 무도가니 영역 용융

• 고순도 나이오븀 단결정은 주로 전자빔 용융으로 만들며, 그중 도가니 없는 전자빔 영역 용융을 씁니다. 가공용 금속 토막(빌렛)을 둘러싼 고리형 음극(텅스텐이나 탄탈럼)을 가열해 자유 전자를 내보냅니다.
• 유도 가열과 달리 에너지를 집중해서 전달할 수 있어 아주 좁은 용융 영역이 생기고, 음극이 빌렛을 따라 움직이면 용융 영역도 함께 움직이며 금속이 정제됩니다.
• 표면이 높은 에너지를 받아 결정화 직전에 수백 도의 온도 기울기가 생기고, 용융 영역 이동 속도가 임계값보다 느리면 다결정 소재에서 단결정이 저절로 자랍니다.
• 이 방식과 다른 예비 정련을 함께 써서 텅스텐 · 몰리브덴 · 탄탈럼 불순물이 극히 낮은 고순도 단결정을 얻습니다.