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本发明公开一种改善定向凝固初期籽晶氧化引起凝固缺陷形成的方法，包括将籽晶、模壳安装到定向凝固炉的水冷板上，调节水冷板位置对模壳预加热，熔融母合金浇注到模壳内，调节水冷板位置保温回熔籽晶，抽拉获得单晶铸件等步骤。本发明在明确定向凝固过程中温度场和显微组织演化的基础上提出改善籽晶氧化的技术方案。通过调节水冷板的位置保证加热过程中模壳上部达到预设温度，且籽晶仍处于较低温度，以避免籽晶在高温下发生明显氧化，改善单晶制备过程中籽晶氧化引起凝固缺陷形成的问题；同时能保证定向凝固过程中不出现未完全熔解的破碎枝晶导致定向凝固过程中形成杂晶等凝固缺陷，提高籽晶法制备单晶的成功率，工艺简单、成本低、成功率高。

本发明公开了一种多磁场辅助定向凝固制备金属材料的方法及装置，包括熔炼装置、磁场发生装置、真空腔体、冷却罐、测温系统、抽拉装置、真空系统和实验气氛源；冷却罐设置于真空腔体的底部，熔炼装置设置于真空腔体内，磁场发生装置设置于冷却罐内，抽真空系统连接真空腔体的内腔，用于对真空腔体抽真空，实验气氛源连接真空腔体的内腔，用于向抽真空后的真空腔体内充入实验气氛；测温系统用于监测真空腔体内的样品上表面温度；本发明在金属熔体定向凝固过程中调控定向凝固抽拉速度、磁场强度与磁场类型，能够针对复杂应用环境对材料不同段性能差异化的需求设计材料结构。所制备材料沿径向具有梯度组织和性能。

本发明公开了一种高压定向凝固材料及其方法，制备方法如下：将铝块和镍块加热熔化并混合均匀，冷却后切割并磨去切痕，清洗干燥后得到Al‑Ni合金试样；将Al‑Ni合金试样组装成装配体并置于液压机的压腔中，装配体与压腔内壁之间填充有叶腊石，叶腊石和装配体共同构成组装块；通过液压机对组装块加压至1～3GPa，同时，将导电环通电后经单质钼的导电作用使碳加热体对Al‑Ni合金试样进行加热至800～1000℃；保温保压以实现Al‑Ni合金试样的高压定向凝固过程，得到反应体；将反应体降至常温后卸压，得到高压定向凝固材料。本发明在GPa级条件下研究合金的近定向凝固过程，对于探索并建立高压凝固过程中一些基本理论，扩展高压凝固新材料制备方法的可能性具有极大的意义。