有织构YBCO超导体的微结构与特性

报导了用熔融定向凝固工艺制备的有织构YBCO超导体的微结构变化及其特性。将YBCO坯料加热到1050—1120℃,分解成Y_2BaCuO_5(211)和液相(Ba-Cu-O),然后在50℃/cm的温度梯度下,慢速移动样品重新合成YBCO超导体。X光衍射结果证实,熔融样品具有较强的c轴织构。扫描电镜观察表明,熔融后晶粒形貌发生了显著变化:YBCO晶粒由原烧结块材的随机排列变为一致取向或局部取向排列的片状组织。熔融样品的J_c(77K,0T,>10000 A/cm~2)值比烧结块材J_c(750A/cm~2)值提高近两个数量级,在1T(H⊥I_c)下,J_c值达5790 A/cm~2。而且J_c随磁场增加而下降的趋势变平缓。     

Bi系熔融织构形成因素的研究

报导了氧化物超导体的载体和熔融温度及慢冷速率对Bi系2212熔融织构的影响。研究中发现银有稳定Bi系2212结构的作用。     

Bi—Sr—Ca—Cu—O系氧化物熔体的凝固产物及其向超导体的转变

用不同的熔化方法和后续热处理制备了BSCCO系超导体,研究了冷却速度、退火温度、退火时间和不同熔化方法对相变的影响,运用X射线衍射,光学显微镜,电子探针,差热分析,热重分析,导电性和抗磁性测量等分析了组织、结构和性能,结果表明,名义成分为Bi_2(Sr,Ca)_3Cu_2O_x的熔体在空气中凝固时,Bi_2(Sr,Ca)_3Cu_2O_(8+δ)(简称2212)超导相是较稳定的相;包含Bi_2(Sr,Ca)_2CuO_(6+δ)(简称2201)相的产物是易生成的亚稳相;在急冷条件下生成非晶后两者通过后续热处理可以转变成2212相,最佳退火温度在780-870℃间,非晶相也可转变成2201相,激光浮区熔化法(LFZM)制成的2201相退火后易转变成片状或纤维状的2212相,有利于改善超导相颗粒间的连接,提高临界电流密度     

原始粉末对熔融织构YBCO超导体的影响

采用熔融织构生长法,制备了多晶YBCO超导体。X光衍射图象表明,晶体按垂直于c轴的择优取向排列。这种排列规则的层状结构有利于电流传输,并为77K,0T下的低温测试结果所证实。在0～7T外场下的I-V测试曲线证明:熔融织构生长工艺使普通粉末烧结样品中存在的弱连接问题获得了重大改善。研究了三种不同的原始粉末对熔融生长样品J_c的影响;做出了以三种不同粉末为原料的熔融生长样品的临界电流密度-熔融温度对比曲线;用X光衍射仪对样品做了相分析;用扫描电镜对样品进行了断口形貌观察和对比。采用合适的工艺制度制备的样品,在0T和1T下,J_c值分别达到12200 A/cm~2以上和4200 A/cm~2以上(1μV/cm,77K)。     

日本铋系高温超导体研究纪实

Bi系超导体诞生于1987年圣诞前，其后在许多人的培育下，现在已制成长达千米的多芯线材，一部分已市售，用这种线材试制了20K下7T级超导磁体，也正在开发4.2K下24T级1GHzNMR用超导磁体及液氮冷却下的传输电缆。2001年日本起动了磁悬浮列车用超导磁体的项目。不仅是线材、块材的应用正在实施，而用丝状或管状电流引线的无液氦冷冻机冷却型超导磁体(15T以下)也正在生产销售。这种磁体极简便，它在材料物性、电子化学、生物、医学等领域会获得广泛应用。这样，Bi系超导体成为许多高温超导体中最接近实用化的材料，全世界正在集中精力研究…     

含铅铋系2212相生长动力学研究

从生长动力学角度研究了（Ｂｉ,Ｐｂ）２Ｓｒ２ＣａＣｕ２Ｏｚｘ超导相反应历程及成相规律。应用差示热分析（ＤＴＡ）,Ｘ射线衍射（ＸＲＤ）,扫描电镜（ＳＥＭ）,能量色散谱仪（ＥＤＳ）等手段详细分析了所得样品的成分、成分改变过程和微观形貌。结果表明：（Ｂｉ,Ｐｂ）２２１２相基层符合按成核生长机理进行的固相反应动力学关系。较大的过度下,长时间的退火处理过程有利于有织构的（Ｂｉ,Ｐｂ）－２２１２相形成。     

凝固速率对铌基共晶自生复合材料定向凝固组织的影响

铌基共晶自生复合材料（NBISC）经真空自耗电弧熔炼成母合金锭,采用高温度梯度的电子束区熔装置制备定向凝固的试样,分析其组织特征。结果表明：Nb基固溶体（Nbss）相、（Nb,Ti）3Si相和（Nb,Ti）5Si3相为NBISC材料的主要组成相;在电了束区熔条件下,随着电子枪移动速率的提高,NBISC材料共晶组织变细,组织中片层状的共晶团增多,块状或板条状的（Nb,Ti）3Si／（Nb,Ti）5Si3相尺度减小、数量增多,组织趋于规则、分布更均匀,组织的定向性增强,定向效果显著。     

区熔速率对电子束悬浮区熔钼单晶体质量的影响

钼单晶是一种广泛应用的重要的难熔金属材料。利用籽晶法电子束悬浮区熔技术成功制备了晶体取向为（111）的钼单晶体,采用多种分析测试手段,研究了区熔速率对钼单晶体质量的影响。研究表明：电子束悬浮区熔钼单晶体内存在大量的亚结构,位错在结束的地方表现为山峰状的三角形突起,而亚晶界是由这些山峰状突起连接而成;区熔速率对单晶体质量有着显著的影响。区熔速率越高,单晶（111）晶向偏离角越小,但晶体中的缺陷越多。     

铸件凝固过程孤立域动态划分及缩孔缩松数值模拟

在铸钢件实际生产中，一般凝固过程同时存在着多个熔池孤立域，而各熔池孤立域的补缩行为只限于各自孤立的熔池中．利用“虚拟传热技术”，开发了一种铸件凝固过程数值模拟动态判定孤立熔池域的方法，快速而方便地实现了凝固过程存在多个可补缩域的判别．由此根据凝固过程收缩发生的区域，准确地进行缩孔缩松的预测．可有效地解决凝固过程中同时存在任意多个孤立补缩域的缩孔缩松预测，解决了凝固过程数值模拟中常出现的位置较低的侧暗冒口或铸件中可能出现的缩孔不能被正确预测的技术难题．     

若干难熔金属提纯的新技术

讨论了纯度对难熔金属性能的影响,重点介绍几种最有前景且能有效去除难熔金属内部杂质的提纯方法,包括电子束区域熔炼法和等离子弧熔炼法,并对这些方法进行了分析,提出了一些难熔金属提纯的建议。     

稀土超磁致伸缩合金结晶形貌研究

研究了成分为Ｔｂ０３Ｄｙ０７（Ｆｅ１－ｘＭｘ）１９５（Ｍ＝Ｍｎ，Ａｌ，Ｔｉ，Ｂ，ｘ＝００３）的合金在高温度梯度区熔定向凝固过程中的结晶形貌与晶体生长速度ｖ，温度梯度ＧＬ之间的关系。发现当温度梯度一定时，随结晶速度增加，结晶形貌由平面晶向胞状晶、胞枝状晶和树枝晶转变。合金的结晶速度为一定时，随温度梯度ＧＬ由低向高变化，合金由发达的树枝晶向胞枝状晶和胞状晶转变。当合金具有胞枝状晶形貌时，＜１１２＞沿棒状样品的轴向取向，此时合金可获得优异的磁致伸缩性能。     

SPCI 10 10th International Symposium on the Science and Processing of Cast Iron

正10-13 November 2014 MAR DEL PLATA ARGENTINATopics SPCI 10 will discuss the current status of:Fundamental research on solidification and solid state transformations of cast iron.Recent technologies of melting,casting,heat treatment and process control.Computational modeling of cast iron transformations and processing.Novel developments and applications of cast iron.Mechanical properties of Cast Iron.     

定向凝固技术的若干进展

定向凝固技术可使材料凝固组织按特定方向排列，获得定向及单晶组织结构，大大改善材料的力学和物理性能。简要地回顾了传统定向凝固技术的发展，指出了其存在温度梯度低的弊端。评述了几种新发展起来的新型定向凝固技术，并对其存在问题及发展趋势进行了讨论。指出电磁约束成形定向凝固技术集金属材料的加热熔化、无接触约束成形及组织定向凝固于一体，特别适合于高熔点、易氧化、高活性的特种合金坯件的无污染制备。     

DD32单晶组织对电子束浮区熔炼技术定向凝固的响应

采用电子束浮区熔炼技术对快速凝固法(HRS)制备的DD32单晶进行了重熔定向凝固处理，对在不同扫描速率下处理的DD32单晶重熔定向凝固组织进行了深入观察分析。结果表明，固液界面温度梯度是电子束扫描速率的函数，当电子束扫描速率为0．2mm／min时，固液界面的温度梯度≥1000K／cm。DD32合金较高的溶质含量及相对较高的扫描速率导致成分过冷而使单晶难于形成。当电子束扫描速率大于一定数值时，重熔后的定向凝固组织内可以观察到细晶和粗晶两种柱状晶区；熔区形态的变化和强烈对流是造成此时温度场和溶质场分布不均匀的最主要原因。     

Influence of rapid solidification on Sn–8Zn–3Bi alloy characteristics and microstructural evolution of solder/Cu joints during elevated temperature aging

The effects of rapid solidification on the microstructure and melting behavior of the Sn–8Zn–3Bi alloy were studied. The evolution of the microstructural characteristics of the solder/Cu joint after an isothermal aging at 150 °C was also analyzed to evaluate the interconnect reliability. Results showed that the Bi in Sn–8Zn–3Bi solder alloy completely dissolved in the Sn matrix with a dendritic structure after rapid solidification. Compared with as-solidified Sn–8Zn–3Bi solder alloy, the melting temperature of the rapid solidified alloy rose to close to that of the Sn–Zn eutectic alloy due to the extreme dissolution of Bi in Sn matrix. Meanwhile, the adverse effect on melting behavior due to Bi addition was decreased significantly. The interfacial intermetallic compound (IMC) layer of the solder/Cu joint was more compact and uniform. Rapid solidification process obviously depressed the formation and growth of the interfacial IMC during the high-temperature aging and improved the high-temperature stability of the Sn–8Zn–3Bi solder/Cu joint.     

Influence of hexagonal to orthorhombic phase transformation on diffusion-controlled dendrite evolution in directionally solidified Sn–Ni peritectic alloy

The hexagonal to orthorhombic (HO) transformation from β-Ni₃Sn₂ (hexagonal) phase to α’-Ni₃Sn₂ (orthorhombic) phase was confirmed in directionally solidified Sn–Ni peritectic alloys. It is shown that the remelting/resolidification process which is caused by both the temperature gradient zone melting (TGZM) and Gibbs?Thomson (G?T) effects can take place on secondary dendrites. Besides, the intersection angle between the primary dendrite stem and secondary branch (θ) is found to increase from π/3 to π/2 as the solidification proceeds. This is the morphological feature of the HO transformation, which can change the diffusion distance of the remelting/ resolidification process. Thus, a diffusion-based analytical model is established to describe this process through the specific surface area (S_V) of dendrites. The theoretical prediction demonstrates that the remelting/resolidification process is restricted when the HO transformation occurs during peritectic solidification. In addition, the slope of the prediction curves is changed, indicating the variation of the local remelting/resolidification rates.