双线圈作用下电磁铸造超高纯铝的磁场数值模拟

摘要

(5N5)超高纯铝溅射靶材常用于半导体产业、记录媒体产业和先进显示器产业.由于超高纯铝中杂质元素含量非常少,凝固的过程中异质形核核心非常少,单一电磁场对超高纯铝不能起到良好的细化效果.在本研究中,将双线圈作用于超高纯铝的铸造过程,考查双线圈作用下结晶器内的磁场和洛伦兹力分布.模拟结果表明:在双线圈作用下的超高纯铝电磁铸造过程中,在保温帽内部及靠近结晶器壁附近均能产生较强的磁场强度.靠近保温帽的线圈可以促进熔体过热的快速散失,起到预处理高温铝熔体的作用;靠近结晶器附近的线圈可以将凝固前沿的枝晶臂折断,进而有利于超高纯铝的凝固组织.