实验所用坩埚为Al2O3陶瓷坩埚（纯度为95%），坩埚内壁需要涂覆Y2O3保护涂层以减少合金熔体与坩埚内壁的反应（纯度为99.5%），本实验涂层粘结剂为PEG20000（聚乙二醇2万，纯度为99.5%）。金相分析所用的腐蚀液成分为：质量分数为30%的氢氟酸（分析纯），质量分数为65%的浓硝酸（分析纯）。

2.2.2  实验设备

由于有的试样中加了Nb元素，因此熔炼时对熔炼设备及工艺要求相当严格，因为Nb元素的熔点高达2468℃，比Ti的熔点1668℃、Al的熔点660℃高很多。Nb的密度是Ti的密度的1.87倍，保证熔炼铸锭无不熔块及Nb在合金中分布均匀，是熔炼的难点，也是制备高铌钛铝合金的技术关键之一。为避免熔炼时成分不均匀，尤其需要避免高熔点金属Nb的枝晶偏析，本实验中高铌钛铝合金钮扣锭的制备以及吸铸成铸棒所用的设备为悬浮熔炼炉，铸棒的定向凝固所用的设备为金属纳米制备与受控凝固系统或者光学浮区炉。来~自^751论+文.网www.751com.cn/

2.2.2.1  悬浮熔炼炉

图2.1为悬浮熔炼炉，通过该设备可以制备纽扣锭以及把钮扣锭熔化后吸铸成圆柱试棒，以供定向凝固使用。

图2.1 悬浮熔炼炉

悬浮熔炼炉采用非接触式的感应加热，坩埚使用分瓣式水冷铜坩埚，熔炼时对合金没有污染。可抽真空及通氩气等保护气体，为防止活泼金属在熔炼时被氧化，实验一般采用多次抽真空的方法，大大降低实验气氛中的氧含量和氮含量。熔炼完成后仍使用悬浮熔炼炉吸铸成实验试棒。

悬浮熔炼炉吸铸的原理是：通过控制吸铸阀门，使吸铸阀门上方的金属腔内压强小于下方的压强，待金属熔化后，将石英管插入坩埚中，并迅速拧开吸铸阀门，合金熔体会迅速吸入石英管，便完成了合金的吸铸。至于石英管对合金熔体的影响，由于合金熔体凝固时间很短，一般不超过十几秒，因此可以忽略。

2.2.2.2  金属纳米制备与受控凝固系统