液相流动对柱晶一次间距的影响

利用带有对流驱动系统的定向凝固装置,研究了液相稳定流动时透明合金SCN-2wt-％Ace定向凝固的动态过程.结果表明:流动显著改变定向凝固柱状晶的一次间距枝晶的间距增大,主要是流动与枝端浓度场耦合作用的结果;胞晶的间距变小,主要是侧向分枝转向生长的结果     

强制性晶体生长中的对流效应——柱状晶生长方向的变化

凝固与晶体生长过程中的流体流动效应是现代凝固科学的前沿领域这一。本文作者研制了一套包括对流驱动系统和双加热器设计的强制性晶体生长装置，前者保证凝固界面前沿形成稳定的单向流动的层流场。手者使得对流作用前后凝固前沿的温度场不变，从而可以方例地研究对流引起的浓度场的改变对晶体生长过程的影响；利用透明模型合金SCN－2％et.Ace详细研究了柱状晶生长方向在液相对流作用下的变化，发现在垂直于一次臂遥对流作用下，柱状晶生长方向的改变随生长速度的增加是连续变化的：对胞晶，顺流向偏转；对枝晶，迎流向偏转；前者主要是邻胞间的热作用的结果，后者则主要是迎流侧生长速度增加的缘故。     

强制性枝晶的侧向分枝

强制性枝晶的侧向分枝的产生和粗化机制是凝固理论尚未解决的基础问题之一。本文首次报告了采用透明晶体模型合金 SCN-4wt%Ace.,实时实地观测的实验结果,真实地描述了观察到的强制性枝晶侧向分枝的产生和侧向扰动发展的非稳态过程,并提出枝晶分枝的比例定律。实验结果和理论分析表明枝晶侧臂的粗化是扩散动力学效应,界面曲率效应和晶体学各向异性效应耦合作用的结果。本文所报告的规律可以用于解释传统凝固和快速凝固过程的组织形成。     

超重力对铅锡共晶凝固组织的影响

采用臂长为1．3m的离心机实现1、5、10、15g（1g=9．8m·s-2）四个重力水平；利用Bridgman法使Ph－Sn共晶单向凝固，以观察重力对凝固组织的影响结果表明，随重力水平的提高，共晶晶团尺寸减小，而共晶相间距不变，表明浮力才流不影响并晶相间的溶质交换     

对流效应与重新层流化

对流是影响晶体生长的主要因素.恰当地控制对流可以有效地控制晶体中偏析、夹杂的产生,得到无偏析的均匀结构.因此,研究对流效应对制备具有优异性能的功能材料具有重要意义.近十年来,Muller G.等人系统地研究了对流效应在晶体生长中的作用.他们在垂直 Bridgman法的晶体生长中作的试验结果表明,随着瑞利数 R_a 的增大,流体的流动经历着由静止→单胞→双胞→单胞流动的变化;流体中的温度扰动也由平缓发展到较大,然后又趋于平缓.他们把此现象归结为流体流动中出现的重新层流化而引起的.但是,直到如今,从未见到有关流体重新层流化的实质性的分析报导.     

ACRT过程中的温度变化与测量

ＡＣＲＴ是一种新型的晶体生长技术，已成功地制备了一些优良的功能材料。作者利用自制的测温装置，测量了ＡＣＲＴ过程中的温度变化。结果表明：ＡＣＲＴ过程中液相保持时间明显延长，生长界面前沿的温度梯度极大提高。本文从流体力学传输过程研究了产生这些变化的原因。     

镧在Al-Si共晶合金中作用的两重性

本文从镧对 Al-Si 共晶合金组织和性能的影响,以及对硅生长方式的影响出发,对镧在 Al-Si共晶合金中的作用规律及其原因进行了研究。实验结果发现,当镧的加入量合适时,可使硅由粗大的片状组织变成细小的纤维状组织,使合金的性能得到改善。     

超重和对铅锡共晶凝固组织的影响

采用臂长为１．３ｍ的离心机实现１、５、１０、１５ｇ（１ｇ＝９．８ｍ·ｓ＾－２）四个重力水平，利用Ｂｒｉｄｇｍａｎ法使Ｐｂ－Ｓｎ共晶单向凝固。以观察重力对凝固组织的影响。结果表明，随重力水平的提高，共晶昌团尺寸减小，而共晶相间距不变，表明浮力对流不影响共晶相间的溶质交换。     

超重力下Pb—Sn合金定向凝固组织和形态

采用臂长为１．３ｍ的离心机实现１、５、１０和１５克四个重力水平；利用Ｂｒｉｄｇｍａｎ法使Ｐｂ－Ｓｎ共晶在超重力下单向凝固发现Ｐｂ－Ｓｎ共晶生长形态因重力水平而异；１克时为挺直的片晶，５、１０克时呈胞枝状生长，１５克时又以一种挺直的片晶方式生长；共晶组织形态的差异是由于不同重力水平下浮力对流干扰特性不同所致。