人们很早就开始使用与连续定向凝固技术类似的凝固技术制造电力机车的输电线，此类技术是上引法制造纯铜输电线技术[15-17]。
连续定向凝固技术，或称单晶连铸技术，可以称之为一种近成品形状生产技术，与传统的连续铸造方法的主要不同之处在于将传统连铸中的冷却铸型改为加热铸型和冷却器两部分。在这种连铸方法中，由于采用加热铸型，消除了在铸型内壁形核的可能性。这样.只有在引锭棒端部形核的晶体才可以逆着热流单向生长。
单晶材料的制备方法有Czochralski法、Bridgeman法和区域熔炼法等，但这些方法生产的单晶铸件长度均受到设备和坩埚尺寸的限制，不能生产近终形、任意断面形状和长度的单晶线、棒和板等型材。
20世纪80年代初，日本千叶工业大学大野笃美将传统连铸中冷铸型改为加热铸型，发明了一种新的连续铸造方法.即OCC法[18]。该方法将先进定向凝固技术和高效连续铸造技术相结合，其技术原理是将传统连铸中的水冷结晶器改变为加热铸型和一个与之分离的冷却器两部分，使铸型内壁温度高于所铸金属的熔点，以阻止在型壁形核。这样，在铸型和冷却点之间产生较大温度梯度，形成定向凝固条件，有利于得到定向生长的柱状晶组织。同以往的单晶生产方法相比，这种方法具有铸件长度不受限制、工艺简单和高效等特点，能生产近终形、无限长的单晶线、棒材。
相比之下，国内在这方面的研究则要晚得多。从1994年开始，西北工业大学凝固技术国家重点实验室对单晶连铸技术的原理进行探索研究，研制出国内首台单晶连铸设备，并成功地拉制出纯金属铝和铜的单晶线材。甘肃工业大学、广东工业大学等也进行了大量的研究并取得了很好的效果，但他们大多采用的是水平连铸方法.很少采用具有多方面优点的竖直下引连铸法。水平连铸铸锭的尺寸受到限制，气体、夹杂物易卷入铸锭，易产生气孔夹杂、偏析等缺陷，而且铸锭上下方冷却不均匀，造成组织分布不均匀，从而进一步影响铸锭的性能，而竖直下引连铸法完全可以避免以上缺点[19]。通过理论研究和实验验证，西北工业大学解决了水平单晶连铸技术的两个技术关键，即固—液界面的形状位置控制和液体金属液面高度控制问题。通过分析研究，明确了单晶组织演化的机制及其影响因素。(www.xing528.com)
结合连续定向凝固的上述特点，上海大学和北京科技大学等开发研制了垂直连续定向凝固技术。同时，北京科技大学还将这种设备置于真空环境下，形成真空连续定向凝固技术，使之适合更广泛的材料种类，其原理如图5-11所示[20，21]。在极限真空度较高的连续定向凝固设备中充氩气对熔化进行保护，这样就能很好地解决高温易氧化金属、贵金属、对成分和组织要求比较严格的金属的连续定向凝固工艺问题。
图5-11 真空连续定向凝固实验装置原理示意图
1—引锭杆；2—铸锭；3—金属熔体；4—感应加热线圈；5—石墨坩埚；6—真空罩；7—结晶器；8～10—耐火材料隔离块；11—水冷装置；12—水冷室；13—驱动轮
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