熔体的粘度,亚稳相,相变和相图Ⅰ.熔体的粘度理论和亚稳相

用Einstein-Debye粘度的流团扩散理论和流团振动的量子理论给出了熔体粘度的微观公式,并用熔体的结构模型和流团的扩散模型分析了熔体粘度的微观本质是分子间相互作用.发现熔体中存在多个亚稳相相区,指出了表征熔体亚稳相特征的有宏观相参数η0,ε和微观相参数df.     

再论熔体的亚稳相和粘度

在过去关于亚稳相工作的基础上，进一步分析了亚稳相的特征：第1，提出了熔体的三个温区；第2，在模糊区中存在“多态”的概念；第3，对某些合金熔体可能不存在单相区；第4，Einstein-Debye粘度的扩散理论η∝kT/（df.D）的公式在过冷区中已不再正确．     

熔体的粘度，亚稳相，相变和相图——Ⅱ.熔体中的不连续结构相变

实验和理论表明，粘度是一个能明确表征和反映熔体中存在的亚稳相和这些相之间转变特征的“好”物理量，表征熔体中亚稳相特征具有宏观参量（η0，ε）又有微观参量（df）；是一类有别于其它有液一液相变液体的（例^4He，液晶）新的液相，熔体中亚稳相之间的转变是一类新的LLPT：第1，是可逆的一级相变：在相变点两相平衡并服从相律；第2，是不连续结构转变并有两种突变形式：热缩（吸收蒸发热）．热胀（放出凝结热）．对任意组分的熔体均有相似的亚稳相特征和相变特征。     

熔体的粘度,亚稳相,相变和相图Ⅱ.熔体中的不连续结构相变

实验和理论表明,粘度是一个能明确表征和反映熔体中存在的亚稳相和这些相之间转变特征的“好”物理量.表征熔体中亚稳相特征具有宏观参量(η0,ε)又有微观参量(df);是一类有别于其它有液-液相变液体的(例如4He,液晶)新的液相.熔体中亚稳相之间的转变是一类新的LLPT:第1,是可逆的一级相变:在相变点两相平衡并服从相律;第2,是不连续结构转变并有两种突变形式:热缩(吸收蒸发热),热胀(放出凝结热).对任意组分的熔体均有相似的亚稳相特征和相变特征.     

熔体的粘度，亚稳相，相变和相图——Ⅲ．合金液相相图

对Sn（x）Bi（1-x）11种组分（x=0.10％，20％…80％，90％，100％）的熔体的粘度进行了测量，给出了它们的相变点Tt，相区和相参数；根据这些参数作出了一个二元合金液相相图；为了表明相区的划分和每个相区的结构特征提出两种相图的形式；第1，温度一组分（T-X）图，第2，结构-组分（df-x）图。     

熔体的粘度,亚稳相,相变和相图Ⅲ.合金液相相图

对Sn(x)Bi(1-x)11种组分(x=0,10%,20%…80%,90%,100%)的熔体的粘度进行了测量,给出了它们的相变点Tt,相区和相参数;根据这些参数作出了一个二元合金液相相图;为了表明相区的划分和每个相区的结构特征提出两种相图的形式;第1,温度~组分(T-X)图,第2,结构~组分(df-X)图.     

玄武岩熔体粘度的实验研究

实验研究了玄武岩及其加入不同配料后共3种试样熔体的粘度，得到了3种试样的粘度－温度曲线，并对它们进行了分析比较，实验结果表明，不同配料玄武岩熔体的粘度均随温度而变化，化学组成的变化对熔体粘度也产生较大的影响。本文研究结果对玄武岩纤维制备工艺参数的选择和调节及玄武岩熔化，成型过程中传热和流动过程的数值模拟具有重要的意义。     

高温熔体粘度测定的理论依据

本文从旋转柱体法原理出发,对高温熔体粘度测定装置的设计和测定中的理论依据:M=(?)一式,通过建立微分方程,利用流体力学理论给出理论推导,并据此推出测定高温熔体粘度的简单公式。该结果亦适用于任意液体粘度的测定。     

液态Al（86-x）Cu（10＋x）Ce4的高温粘度及结构变化

对掺Ce的Al(86-x)Cu(10 x)Ce4(x=0，1，2，3)液态合金在温度1100-1600℃范围内，用高温回转式粘度仪测定了其粘度η随温度t的变化，给出了幂函数形式和指数函数形式两类经验表达式并求得了其中的具体参数，通过对熔体内流团尺寸的计算发现高温时的流团为离子或原子，而不是团簇，这预示了在低于1100℃温区内必有使流团尺寸增大的结构相变。     

液态Al(86-x)Cu(10+x)Ce4的高温粘度及结构变化

对掺Ce的Al(86-x)Cu(10+x)Ce4(x=0,1,2,3)液态合金在温度1100～1600 ℃范围内,用高温回转式粘度仪测定了其粘度η随温度t的变化,给出了幂函数形式和指数函数形式两类经验表达式并求得了其中的具体参数.通过对熔体内流团尺寸的计算发现高温时的流团为离子或原子,而不是团簇.这预示了在低于1100 ℃温区内必有使流团尺寸增大的结构相变.     

Mg-Al,Sr-Al和Ba-Al熔体的作用浓度计算模型和热力学参数确定

根据相图、质量作用定律和金属熔体结构的共存理论制定了Mg-Al,Sr-Al和Ba-Al熔体的作用浓度计算模型并求得了相关的热力学参数,计算结果符合实际,证明所制定的模型和确定的热力学参数可以反映相应熔体的结构特点,但将相应文献的热力学参数代入同样熔体则未取得符合实际的结果,原因可能与文献中的热力学参数不符合液态下金属熔体内部化学反应的实际有关。     

Cd──Sb合金熔体作用浓度计算模型

根据Ｃｄ－Ｓｎ合金相图、电阻率、热容量、偏摩尔熵和粘度，确定该合金熔体的结构单元为Ｃｄ原子，Ｓｂ原子以及Ｃｄ３Ｓｂ２，Ｃｄ４Ｓｂ３和ＣｄＳｂ化合物。基于以上结构单元，并依据含化合物金属熔体的共存理论，推导了Ｃｄ－Ｓｂ合金熔体的作用浓度计算模型。理论计算的Ｎｃｄ，与实测的Ｃｄ的活度值ａ（ｃｄ），完全一致。同时也计算出了以上３种化合物的标准自由能。     

含共晶体二元金属熔体作用浓度的计算模型

根据混合自由能有最小值，过剩自由能有最大值（或最小值），激冷条件下产生化合物状亚稳相及共晶，分层等现象，针对Ｃｄ－Ｂｉ，Ｇｅ－Ａｌ，Ｂｉ－Ｓｎ，Ｃｄ－Ｓｎ，Ａｇ－Ｃｕ，Ａｌ－Ｇａ；Ｓｉ－Ａｇ，Ｐｂ－Ｓｎ和Ａｌ－Ｓｎ金属熔体推导了作用浓度的计算模型，计算结果与实测值符合较好，从而证明所提出的计算模型符合本类熔体的结构特点。     

铝合金熔体氢含量计算模型建立及其可信性评价

为了更加深入的了解铝合金凝固特性,经理论分析后,建立了铝液中氢扩散过程的数学模型,对铝合金熔体吸/释氢过程进行了动力学推导.对不同的熔体温度、保温时间以及熔体初始氢含量等工艺参数条件下铝熔体的表面吸氢情况进行了计算,并利用铝合金熔体氢分压动态测氢装置,对实际扩散过程做了测试,给出了诸多因素作用下的熔体氢含量变化曲线.计...     

熔体流变特性的测定方法

为了测定熔体的流变特性，将普通的旋转粘度仪改造成转速可变的．用其测定了不同粘度的标准油，给出了仪器的重现性误差和试验总误差，试验总误差为测量牛顿流体时所容许的最大偏差．通过分析试验数据，确定试验中容许忽略屈服应力对粘性因子影响的最大误差值．进而，给出了判定熔体是否为非牛顿流体和确定非牛顿流体中是否有屈服应力的方法，其结果为深入研究熔体流变特性奠定了必要的基础．     

二元含化合物金属熔体的热力学性质和混合热力学参数

在金属熔体共存理论的基础上,通过舍弃缔合溶液模型中某些经验参数,从理论上系统地制定了如下金属熔体混合热力学参数计算公式混合自由能△Gm=∑x[i∑i=3Ni△Gθi+RT j∑j=1NjlnNj];过剩自由能△GXS=△Gm-RT(aln a+ bln b);混合热焓△Hm= =∑x i∑ i=3 Ni△Hθi;混合熵△Sm=∑x[i∑i=3Ni△Gθi+RT j∑j=1NjlnNj];过剩熵△SXS=△Sm-R(aln a+bln b).计算结果与实测值极为符合,证明这些公式可以确切地反映本熔体的混合热力学性质.金属熔体混合热力学参数计算公式的制定就使金属熔体的热力学模型获得两个实践检验标准(活度和混合热力学参数)及一个理论检验标准(质量作用定律),从而有力地保证金属熔体的共存理论更严格和真实地反映金属熔体的结构实际.     

泡沫铝熔体粘度的控制与气泡稳定性研究

对采用粉末冶金法制备泡沫铝材料进行研究．采用纯铝粉、纯铝粉中加入碳化硅颗粒、纯铝粉中加入粉煤灰颗粒、纯铝粉中加入碳纤维为原料,对泡沫铝的孔结构、熔体粘度及气泡的表面张力进行了研究,并对气泡的稳定性进行了探讨,分析了气泡的稳定机理．结果表明：加入碳纤维的泡沫铝的气孔均匀性最好．对泡沫铝的SEM照片分析表明,碳化硅颗粒、粉煤灰颗粒和碳纤维能够均匀地分布在泡沫铝的孔壁上,发泡过程中大量的颗粒分散在熔融或半熔的铝液中,增加了熔体的粘度,从而提高了气泡的稳定性．     

熔体过热处理影响合金凝固特性的机制

对熔体过热处理影响合金液形核温度、结晶潜热和结晶相生长特性的机制进行了理论研究.从理论上得到了铝熔体中最大尺寸原子团的原子数与熔体温度、合金结晶潜热和合金中结晶相生长特性因子与合金液性质之间的理论关系式,根据得到的理论关系式可预测熔体过热温度对金属液的形核温度、合金液的结晶潜热及合金中结晶相生长特性因子影响趋势.由文中理论关系预测出Al-Si合金的形核过冷度随熔体过热温度的升高而增大、结晶潜热随熔体过热温度的升高而减小、结晶相生长特性因子随熔体过热温度的升高而减小.     

磷酸盐二元熔体的热力学和结构

本文提出一个化学键模型来描述磷酸盐二元熔体的热力学和结构。化学键参数函数构成的模型能广泛概括和预测磷酸盐二元系的桕图,热力学函数及结构。     

Fe-Si-C熔体的作用浓度计算模型

根据含化合物金属熔体结构的共存理论、相图和Fe－C系亚稳态化合物的有关热力学数据制定了Fe－Si－C熔体的作用浓度计算模型，计算结果符合实际，从而证明所推导的计算模型可以反映本熔体的结构实际．就碳而言，就碳而言，以饱和为标准态的碳作用浓度Nc′可以通过考虑纯物质到饱和标准态的转换系数Lc来求得．