掺碲的InSb-NiSb共晶复合材料的磁阻性能

炉子温度梯度G=125±5°C/cm,不同单向凝固速度(R)制备的掺Te 6×10~(16)/cm~3和不掺Te的InSb-NiSb共晶复合材料,测试它们在不同温度(T),不同磁感(B)的电阻值时,发现:1.在R—(R_B/R_0)关系上出现(R_B/R_0)最大值,这现象在国内外文献中未曾见过,它可由物理的和几何的磁阻效应来说明。2.在同样的T,B下,掺Te共晶的(R_B/R_0)值较小,例如室温,B=10kG时,掺Te共晶(R_B/R_0)=7～9,而不掺Te的(R_B/R_0)=12～16;而且温度越高(R_B/R_0)越低。3.掺Te共晶的B(RB-R0)曲线上开始出现线性关系的Bs值较高,在7～7.5kG,而未掺Te共晶的Bs≥4～5kG。4.掺Te共晶的霍耳角较小,B=10kG时时θ=74.6～72.5°(R=0.046～0.548mm/min),而未掺Te共晶的θ=80.9～76°(R=0.041～0.60mm/min)。5.掺Te共晶的磁阻温度系数较小,αρ_(B10-(?)°c=0.21～0.41％/℃,而未掺Te共晶αρ_(B10-50°)=0.84～1.73％/℃。     

凝固速度对高铬铸铁共晶组织的影响

采用液态金属冷却的定向凝固技术,获得了在不同凝固速度下的高铬铸铁(Fe-3.35C-27.5Cr),并研究了凝固速度对高铬铸铁共晶组织的影响规律.结果表明,当温度梯度为150K/cm,凝固速度为1~10μm/s时,固液界面均可维持平直状,可获得M7C3型碳化物呈定向排列的高铬铸铁,碳化物与基体结合牢固,具有原位生长复合材料的效果.     

掺Te的InSb-NiSb共晶复合材料的电导率和霍耳迁移率

用5N In,5N或6N Sb,光谱纯Ni,掺入5N Te 6×10~(16)/cm~3和不掺Te的InSb-NiSb共晶复合材料,G=125±5℃/cm,不同凝固速度(R)的试样,测试它们垂直和顺NiSb纤维方向的电导率以及垂直纤维方向的霍耳电压,求出霍耳系数R_Ⅱ,载流子浓度n,杂质浓度N和霍耳迁移率μ_Ⅱ。不论掺Te与否,导电类型皆为n-型,原料中带入n-型杂质。电导率有方向性,σ_11>σ_1,掺Te共晶的电导率大于未掺Te者。凝固速度增大时,掺Te共晶的σ,n,N增大不明显,因而μ_Ⅱ下降程度较小;而未掺Te共晶的σ,n,N随R增大而增大比较明显,因而其μ_H随R增大而减小较显著。掺Te共晶的μ_Ⅱ比未掺Te的小。     

InSb—NiSb共晶复合材料不同凝固速度的磁阻性能

用原料纯度比其他人低一级的5N的铟、锑和光谱纯镍,用Bridgman垂直单向凝固方法可以制取10KG磁感的电阻值(R_(10))和零磁场电阻值(R_0)之比R_(10)/R_0≥10的InSb—NiSb共晶复合材料。并且通过试验发现该材料的磁阻灵敏度(R_B/R_O)在较低的凝固速度上存在极大值。     

单向凝固制备亚共晶成分InSb-NiSd共晶复合材料

利用单向凝固技术制备共晶复合材料的工序比制造玻璃纤维或碳纤维增强的复合材料简单。它一般只需要通过单向凝固,而凝固条件符合F.R.Mollard和M.C.Flemings提出的判别式:就可以。 本文用Bridgman垂直单向凝固法对两种亚共晶成分(1.45和1.63wt％Nisb)的InSb-NiSb合金分别在温度梯度G=80℃/cm,并用6种凝固速度(R=0.05,0.08,0.10,0.20,0.50和1.00mm/min)制取了φ11mm×90mm左右的锭棒。 经金相检验锭棒纵截面的组织分布,结果表明从底部0.11至(0.8～0.9)1处,基本上都获得了规则排列的InSb-NiSb共晶组织——共晶复合材料。这说明所用的(G/R)值皆大于或等于(CE-C_0)/D值。 经测定试样在0.51处横截面的NiSb纤维间距(λ)和凝固速度(R)的关系如下: 1.45wt％NiSb合金:λ~2R=2.04×10~(-10)cm3/sec,(G(?)80℃/cm); 1.63wt％NiSb合金:λ~2R=1.56×10~(-10)cm3/sec,(G(?)65℃/cm);含NiSb较少的共晶,其λ2R值较大。亚共晶成分比共晶成分(1.8w/oNiSb)的λ2R=0.76×10~(-10)cm3/sec(G 125 5℃/cm)大。 以上试样在室温,磁感应强度B=1T下的电阻(R_B)与零磁场中的电阻(R_0)的比值 (R_B)/(R_0)=9.2～12.9(1.45wt％NiSb合金); (R_B)/(R_0)=9.6～13.2(1.63wt％NiSb合金);虽然它们比共晶成分(在相同的凝固速度下)的R_B/R_0值(1     

定向凝固条件下二元Mg—Li合金共晶组织的研究

在定向凝固条件下研究了二元Ｍｇ－Ｌｉ合金共晶组织。结果表明二元Ｍｇ－Ｌｉ合金共晶呈层片结构。当固液界面前沿温度梯度为１０２ｋ／ｃｍ,晶体生长速度为４．４μｍ时,共晶相间距为２μｍ。     

冷却速度对共晶铝硅合金凝固组织形态的影响

研究了在金属型、湿砂型和预热干砂型等不同冷却条件下,共晶铝硅合金中硅相的凝固组织形态,结果表明,随着冷却速度的增加,共晶组织最张的硅的形态由粗而长的针片状变为丛簇纤维状。分析认为,冷速改变而导致的共晶硅组织形态改变的原因在于a-Al相先于形核生长,导致剩余液相中硅原子浓度升高,从而改变了铝硅共晶合金的凝固组织形态。     

Cu-Zr合金定向凝固组织的研究

采用定向凝固方法制备了Cu 12 .2 5Zr自生复合材料,并通过扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)和X射线衍射等方法对定向凝固组织进行了研究.结果表明,在温度梯度一定的前提下,生长速度对定向凝固组织的形貌有着重要的影响,随着生长速度的增加,凝固组织由层片状依次转化为棒状、树枝状和集群状组织;在所制备的Cu 12 .2 5Zr自生复合材料中,第2相主要是Cu5Zr,并且Cu5Zr与基体α(Cu)之间存在着一定的取向关系,另外还有少量的Cu8Zr3 相和Cu10 Zr7相;在Cu 12 .2 5Zr合金枝晶端部存在明显的Zr元素富集.     

超高温氧化物共晶陶瓷高梯度定向凝固组织与性能调控研究进展

随着航空航天等高新技术领域的迅猛发展,新一代高性能、高效率的超高温结构材料及其制备技术日益成为世界各国航空航天战略发展的重点。超高温氧化铝基共晶陶瓷具有天然杰出的抗氧化、抗腐蚀、抗蠕变、高强度等优良特性,在1 400℃以上高温、水氧腐蚀等极端环境下服役具有突出的优势和巨大的发展前景。概述了超高温氧化物共晶陶瓷高梯度定向凝固技术的发展现状;探讨了氧化铝基超高温陶瓷高梯度定向凝固过程中缺陷的形成机理及其抑制措施;重点总结和评述了定向凝固氧化铝基共晶陶瓷的组织特征及均细化调控方法、共晶陶瓷晶体取向及织构调控方法,以及氧化物共晶陶瓷力学性能和强韧化调控方法;展望了高梯度定向凝固技术制备高性能大尺寸氧化物共晶陶瓷的发展趋势和突破点。     

定向凝固工艺下大尺寸DSM11铸件的显微组织

为了实现液态金属冷却法（LMC）的工程化应用,研究了传统高速凝固法（HRS）和液态金属冷却法两种定向凝固工艺下得到的大尺寸DSM11合金铸件的显微组织.结果表明,与HRS工艺相比,LMC工艺得到的大尺寸铸件组织更均匀,一次、二次枝晶间距小,三次枝晶不明显,共晶尺寸小、含量少,缩孔等缺陷少,枝晶干和枝晶间的γ′尺寸小、差别小,碳化物细小且分布均匀.此外,LMC工艺使合金元素微观偏析减小,抑制了块状η相析出倾向.     

凝固显微组织数值模拟研究新进展

介绍了确定论模型和概率论模型在显微组织模拟方面的最新研究进展,分析了各种模拟方法的特点和不足,提出了凝固组织模拟研究的发展方向--多尺度计算、三维模拟和采用实验手段确定形核模型.     

共晶凝固的研究进展

基于溶质扩散、表面张力和热传输的耦合作用以及晶体生长行为,论述了共晶凝固研究中的几个热点问题,包括规则共晶生长、非规则共晶生长、快速共晶生长和共晶界面稳定性．     

Cu—Zr合金定向凝固组织的研究

采用定向凝固方法制备了Cu-12，25Zr自生复合材料，并通过扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)和X射线衍射等方法对定向凝固组织进行了研究．结果表明，在温度梯度一定的前提下，生长速度对定向凝固组织的形貌有着重要的影响，随着生长速度的增加，凝固组织由层片状依次转化为棒状、树枝状和集群状组织；在所制备的Cu-12．25Zr自生复合材料中，第2相主要是Cu5Zr，并且Cu5Zr与基体α(Cu)之间存在着一定的取向关系，另外还有少量的Cu8Zr3相和Cu10Z7相；在Cu-12．25Zr合金枝晶端部存在明显的Zr元素富集．     

定向凝固NiAl-Cr（Mo）-Hf合金的显微组织与力学行为

研究了定向凝固NiAl-Cr（Mo）-Hf合金及其热处理后的显微组织和力学性能。结果表明：热处理后,NiAl基体与Cr（Mo）相中均有第二相析出,胞界上不连续分布的Heusler相（Ni2AlHf）消失,NiAl和Cr（Mo）层片状组织形貌基本没有变化,但Cr相有增厚的趋势。当应变速率为2.78×10^-3 s^-1时,随着温度的升高,DSNiAl-Cr（Mo）-Hf合金的压缩屈服强度降低。     

定向凝固微观组织的MonteCarlo模拟

应用MonteCarlo方法模拟了定向凝固条件下微观组织的形成过程，还模拟了双向凝固、四边由表向里凝固及整体凝固的微观组织形成过程，模拟结果与实际情况非常接近。同时分析了MonteCarlo方法用于微观组织模拟存在的问题和不足之处。     

SiCp／ZL101复合材料显微组织研究

用光学显微镜和电子探针对经不同处理的SiC颗粒(SiC_p)增强铝基复合材料SiC_p/ZL101的显微组织与界面元素分布进行了研究,用扫描电镜和X-ray衍射对SiC_p的形貌、相组成及SiC_p/ZL101的相组成进行了分析。结果表明,利用改进的气体保护液态搅拌设备能够制备SiC_p均匀分布、界面结合良好的SiC_p/Al复合材料。其中以氧化处理SiC_p增强ZL101复合材料的界面结合为好。在实际液态搅拌工艺条件下,SiC_p与ZL101合金液不发生形成Al_4C_3的界面反应。用氧化SiC_p作增强物时,SiC_p表面的SiO_2膜能与铝合金液元素发生形成MgAl_2O_4尖晶石的界面反应。     

Mg-Al合金非平衡凝固共晶组织及形成机理

为了研究Mg-Al合金非平衡凝固组织,利用扫描电镜(SEM)、x-射线衍射仪以及拉伸性能测试,分析了金属型铸造Mg-x%Al(x=8、10、12)合金的铸态组织.结果表明,Mg-x%Al(x=8、10、12)合金的铸态组织由α固溶体、沿晶界分布共晶组织及其附近的次生相所组成,共晶组织以β-Mg₁₇Al₁₂为基且其上分布着粒状α相,次生β相与α固溶体以片层相间的形式出现.采用金属型铸造,实验合金的冷却速度较快,先形成离异共晶的β-Mg₁₇Al₁₂相,后形成以β-Mg₁₇Al₁₂为基的共晶组织.该组织为类似于铁碳合金中莱氏体的非规则共晶体,强度和塑性很低,因此,Mg-x%Al(x=8、10、12)合金的力学性能普遍较低.     

共晶凝固理论的研究与发展状况

根据共晶凝固问题的复杂性,重点从共晶层片间距的选择机制和形态转变这一核心问题人手,分析了共晶凝固理论的建立和发展过程,较系统地总结了迄今为止关于共晶凝固理论的国内外研究动态和最新进展,并在此基础上,提出了今后的研究方向．共晶凝固理论的研究与发展状况@李述军@李荣德@于海朋     

共晶凝固理论的研究与发展状况

根据共晶凝固问题的复杂性,重点从共晶层片间距的选择机制和形态转变这一核心问题入手,分析了共晶凝固理论的建立和发展过程,较系统地总结了迄今为止关于共晶凝固理论的国内外研究动态和最新进展,并在此基础上,提出了今后的研究方向．     

熔体过热处理对过共晶Al-Si合金凝固组织的影响

本文研究了熔体过热处理对过共晶Al-Si合金凝固组织的影响.实验结果发现,对合金熔体进行过热处理不仅能影响合金的形核,而且也能影响其生长.过热可使合金的初生硅细化,随过热温度的升高,合金的初生硅尺寸逐渐减小.合金液保温温度较低时,Al-19%Si合金凝固后的共晶硅为粗大的长针状,表现出小平面生长的典型特征;对合金液进行过热处理,合金凝固后的共晶硅变为细小的点状或短棒状,表现出非小平面生长的典型特征.点状和短棒状共晶硅的面积百分率随过热温度的升高和保温时间的延长而增加.