隨著科學技術的迅速發展，對高純金屬及合金的需要量越來越多，常規的冶煉方法已很難滿足要求，而真空電子束熔煉是一種有效提純方法，特別是對于在冶煉溫度下具有較低蒸汽壓的金屬和合金更為有效。

高科技的發展對材料的性能提出了新的要求，而材料新功能的發現和應用又可促進高科技的發展，因此，作為材料基礎的金屬就成了材料科學的主要研究對象之一。但是，金屬本性特征的揭示和應用又往往由于其中雜質的存在而受到影響，只有對金屬進行深度凈化提純，才能進一步揭示其原來的本性特征，從而發現其新的功能和開拓新的應用。這就是目前金屬提純成為現代材料科學研究領域中熱門課題的主要原因。世界各國極為重視金屬材料高純化的研究，借以開發材料的新功能，滿足高科技的需要。在上世紀九十年代，電子束在國外已成為一種新型工業熔化金屬的動力源，電子束熔化工藝導致了新一代金屬材料的產生。

       工作原理

電子束熔煉是一種特殊的真空冶金設備。利用爐中的電子槍可將幾十至數百kW的高能電子束聚焦在1cm2左右的焦點上，產生3500°C以上的高溫。當高能電子束聚焦在欲熔煉的鎢、鉬、鉭、鈮、鋯等難熔金屬原料上時，就能夠將這些金屬熔化，達到熔煉或提純的目的。由于高溫區域有限，熔化的金屬需要一點一點地滴入下面的熔池，經結品器冷卻，凝固成錠。在高真空和高溫的作用下，液態金屬中的氣體和雜質大量蒸發。從而得到高純度的致密的凝固態金屬錠。

電子束熔煉爐是高溫難熔金屬熔煉和提純的專用設備。電子束熔煉在高真空下進行，熔煉時的過熱溫度高，維持液態的時間長，使材料的精煉提純作用得以充分有效地進行。電子束熔煉時，材料主要發生脫氣、分解、脫氧、金屬雜質的揮發和不熔雜質的上浮等。其中，不熔雜質上浮而富集在鑄錠頂部，可在切頭時去除。在真空下，電子槍的陰極被加熱產生熱電子逸出。在加速電壓(大于20kV)的作用下，熱電子向陽極(零電位)加速運動。由于聚束極的作用，電子束從陽極的中心孔通過，向下繼續運動，經磁聚焦透鏡的多次聚焦和磁偏轉掃描透鏡的調節，使電子束準確而集中地轟擊到原料棒的表面。在原料和熔池表面產生3000°C以上的溫度，原料的表面被加熱、熔化、滴入熔池中。熔池就是錠上端的熔化部分，其周事是水冷銅坩堝(結晶器)。由于電子束的加熱作用，熔池保持不斷地上下、內外對流。隨著熔化的原料不斷滴入，熔池表面不斷上升，拖錠裝置又將錠不斷向下拉動，使熔池表面保持一定高度。