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admin

2017-01-16 14:05:31

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콜드크루시블[cold crucible]

직역하면 차가운 도가니라는 의미가 된다. 표면이 청정한 잉곳을 주조하는데 쓰인다. 전자기파를 집중하고 부양력을 확보하기 위해 수냉의 구리괴에 슬릿을 넣으나 외측에 고주파코일을 설치한 구조를 갖는다. 그림에 있는 대로 세로에 슬릿이 들어 있다. 전자기유도에 의해 코일 내부에 유지된 금속괴에 유도하는 전류에 따라 내부자기장이 발생하고 외부에서 가해지는 자기장과 반발함으로써 부양력(浮揚力)이 생긴다. 이것은 레비테이션(전자기부유용융법)과 같은 원리이다.

전기전도도가 낮은 것은 저항이 높으므로 발열량은 확보될 수 있으나 충분한 전자기력을 확보하기 위한 전류가 흐르지 않고 부양하기 어렵다. 비중이 무거운 것도 어렵다. 또 전기전도도가 높은 것은 부양력은 확보할 수 있으나 전기저항에 의한 줄열은 기대할 수 없다. 주파수가 낮은 것은 전자력이 크지만 줄열은 작고 높은 것은 그 반대가 된다. 실제의 콜드크루시블의 전원은 이상과 같은 것을 유연하게 제어하도록 두 주파수의 전자기파를 중첩하는 연구가 필요하다. 부양력이 충분하면 도가니와 전혀 접촉하지 않고 용해할 수 있다. 통상은 극히 일부 코일과 접촉하고 스칼용해와 같은 형태로 응고층이 남는 상태로 용해되는 경우가 많다. 부양력을 구속력으로 하여 응고시키면 전자기주조법이 실현된다. 수냉의 구리주조로 주조하는 종래법에 비해 접촉부가 없기 때문에 표면이 극히 청정한 잉곳을 연속주조할 수 있다. 가볍고 녹는점이 낮으며 전기전도도가 높은 알루미늄에서는 시험적으로 이루어지고 있다. 무겁고 녹는점이 높으며 전기전도도가 낮은 철에 대해서는 실험실 단계이다. 태양전지용 실리콘에서 스미토모(住友)시틱스가 대형의 각형 잉곳(200mm각)을 제조한 보고가 있다.