离心铸造太阳电池硅片液态成形机制的研究

为了将离心铸造技术成功地移植到低成本超薄多晶太阳电池硅片的成形工艺上，提出了ＥＬＣＣ技术的硅片液态成形方法，即将铸模型腔预热至硅熔点以上温度，过热的硅液被浇注到型腔后，在离心力的作用下始终保持液态充型。这种成形机制易于实现厚度小于１ｍｍ的硅片的完整成形，而且对模具转速、硅液过热度等要求较低。采用该方法，硅片的成形与结晶不会同时发生，可以在硅片液态成形后，采用定向凝固的方法获得粗大的定向柱晶组织，提高硅片的光伏性能。采用理论分析、计算机模拟与工艺实验相结合的方法，对ＥＬＣＣ技术硅片液态成形机制进行了研究，为进一步对硅片凝固过程组织控制的研究奠定基础。     

热处理TiAl(W,Si)合金的拉伸性能及裂纹扩展

对铸态Ti-46Al-0.5W-0.5Si合金进行淬火回火热处理,获得了近层片组织和双态组织。对两种不同组织的合金进行室温拉伸试验,并对试样断口和断口附近的组织进行分析,研究了拉伸断裂机制。结果表明:双态组织比近层片组织具有更好的室温塑性和抗拉强度。双态组织中的裂纹可以绕过较小的γ相颗粒,沿γ相和α2/γ片层团的界面扩展,也会以穿越层片的方式扩展。而近层片组织中的裂纹则是以沿片层和穿越片层的混合方式扩展。     

低速包晶反应三相区重熔与凝固界面的稳定性(英文)

通过定向凝固实验,研究Cu-Ge合金中的包晶反应过程。大的包晶反应三相区被用于研究包晶反应期间三相区界面的稳定性。在不同的生长条件和成分下,三相区呈现不同的生长形态。在Cu-13.5%Ge亚包晶合金中,随着抽拉速率从2μm/s提高到5μm/s,观察到了包晶相界面的失稳现象,而此时初生相的熔化界面相对稳定。但在Cu-15.6%Ge过包晶合金中,当抽拉速率达到5μm/s时,初生相重熔界面呈现非平面形态。基于成分过冷理论,分析初生相重熔界面和包晶相凝固界面的形态稳定性。     

凝固速率及铼对镍基单晶高温合金叶片小角度晶界的影响

利用高速凝固(HRS)技术制备了不同成分单晶模拟叶片铸件,分析了截面渐变过渡区和截面突变平台处的组织特征。结果表明:在过渡区,枝晶排列由中心向边缘靠近,取向偏离有累加的趋势;在抽拉速率75、100、150μm/s下,试样平台处均出现了小角度晶界,晶界角度在75μm/s下最大,为6.8°;对不同含Re试样分析表明:随着Re含量的增加,平台处晶界角度增大。     

熔体过热对Sb-Bi合金凝固组织的影响

以Sb-4.6%Bi合金为研究对象,在限定其它因素保持不变的情况下,考察了熔体过热温度对凝固过程的影响。,实验结果发现,随着熔体过热温度的提高,合金形过冷度增大,凝固组织显著细化,研究表明,熔体过冷倾向是熔体结构状态的一个必然反映,熔体结构状态随温度发生变化是导致合金结晶过冷度发生明显的变化的原因,随着过热温度的提高,Sb-4.6%Bi合金晶粒显著细化,其原因是经过热处理的合金熔体在较大的过冷度下凝固。     

中小尺寸高温合金件的无接触电磁成形

介绍了一种新型金属熔体无接触电磁成形技术及其原理,该技术将电磁铸造技术与高梯度定向凝固技术融为一体,对于熔化和成形活泼金属、高温合金难熔金属和高纯金属等中小尺寸构件具有重要的研究与应用价值。另外,从电磁场和凝固过程角度讨论了中小尺寸高温合金样件的电磁成形过程,探讨了工艺参数对成形过程的影响规律,并获得了表面质量较好的高温合金样法。     

钛合金熔体活度计算及合金与铸型的界面反应

在深入分析Miedema合金生成热模型的基础之上,运用化学反应和溶液热力学理论对钛熔体中溶质元素的活度系数进行了理论计算,进而评述了钛合金熔体的化学活性变化程度,通过对Ti6A14V合金和Ti15V3Cr3Sn3Al合金与所选择的耐火氧化物类铸材料的实验研究结果分析,可以认为添加合金元素以后钛熔体的化学活泼性并没有发生实质性的改变,由于熔体仍然具有相当高的化学活性,导致合金与铸型之间的界面反应是严重的,计算与实验结果吻合,同时所进行的理论分析和实验研究对于铸用高稳定性铸型材料的选择,铸优质的钛合金铸件具有一定的理论和实际指导作用。     

Ni,Cr,Al-TaC自生复合材料的定向凝固组织特性

本文采用高梯度定向凝固装置制备Ni TaC共晶自生复合材料。系统地研究了凝固速率对凝固组织的影响。随凝固速率增大 ,固液界面依次呈现平一胞一枝的形貌。TaC纤维增强相的平均间距和截面积随凝固速率增大而减小 ,其体积分数可在一定范围内调节。与此同时 ,随凝固速率的增大 ,γ′相形貌趋于规整 ,尺寸减小。