非稳态过程与凝固界面形态选择

以透明模型合金丁二腈－乙醇系为实验系统，直接观察其单相凝固过程中界面形态的非稳态演化过程，从三个方面：①平胞转变②胞枝转变③枝晶一次间距，系统地考察了凝固界面形态选择的时间相关性和历史相关性。结果表明：①导出了凝固初始过渡区溶质再分配的一个新公式；②提出了确定平界面稳定性临界条件的可测判据和实验方法；③从实验上和理论上解释了胞枝转变行为；④揭示了枝晶一次间距的历史相关性；⑤发现凝固形态选择的历史相     

规则共晶初始过渡区非稳态扩散场与形态演化

通过求解时间相关的非稳态扩散方程，详细分析了共晶强制生长初始过渡过程并导出其非稳态溶质扩散场，发现生长速度Ｖ是初始过渡区溶质分配的最主要影响因素，其次为共晶相间距λ，溶质扩散系数Ｄ等系统参量，透明共晶系ＣＢｒ４－１１．１ｗｔ－％Ｃ２Ｃ１６实验证实了理论分析的规律。     

高温度梯度定向凝固高温合金单晶初始生长过程非稳态自组织行为

用ＺＭＬＭＣ超高梯度定向凝固装置研究宽凝固速度范围内籽晶法制备含细亚结构的ＤＤ３单晶的起动生长段的组织演化与选择特征。试验获得了直径为７ｍｍ的ＤＤ３单晶合金，起动生长段组织演化对界面前沿液相中的温度梯度ＧＬ，系统稳定抽拉速率Ｖ，系统起动时的升速模式及系统干扰等因素的基本依赖关系，并对该非稳态自组织过程的内在控制因素及其形成机制进行了初步的分析。     

K5合金高梯度下快速凝固定向组织的研究

本文利用自行研制的超高梯度定向凝固装置（ＺＭＬＭＣ），考察镍基高温合金Ｋ５在不同的凝固速率下特别是在高速下定向组织的生长行为。研究表明，利用该定向凝固装置可获得完全细化的定向超细晶组织。     

规则共晶初始过渡区非稳态扩散场与形态演化

通过求解时间相关的非稳态扩散方程,详细分析了共晶强制生长初始过渡过程并导出其非稳态溶质扩散场,发现生长速度 V 是初始过渡区溶质分配的最主要影响因素,其次为共晶相间距λ、溶质扩散系数 D 等系统参量,透明共晶系 CBr_4-11.1wt-%C_2Cl_6实验证实了理论分析的规律。     

K5合金高梯度下快速凝固定向组织的研究

本文利用自行研制的超高梯度定向凝固装置（ＺＭＬＭＣ）,考察镍基高温合金Ｋ５在不同的凝固速率下特别是在高速下定向组织的生长行为。研究表明,利用该定向凝固装置可获得完全细化的定向超细晶组织。当Ｒ＝６００ｃｍ／ｓ时,其一次间距λ１小于２３８μｍ;二次枝晶间距被强烈抑制,λ２仅为６６μｍ,组织更加均匀．另外,还对界面稳定性理论在实验条件下进行了讨论     

高温度梯度定向凝固高温合金单晶初始生长过程菲稳态自组织行为

用ＺＭＬＭＣ超高梯度定向凝固装置（固液界面前沿的温度梯度可达１３００Ｋ／ｃｍ）研究竟凝固速率范围内籽晶法制备含细亚结构的ＤＤ３单晶的起动生长段的组织演化与选择特征试验获得了直径为７ｍｍ的ＤＤ３单晶合金，起动生长段组织演化对界面前沿液相中的温度梯度ＧＬ，系统稳定抽拉速度Ｖ，系统起动时的升速模式及系统干扰等因素的基本依赖关系，并对该非稳态自组织过程的内在控制因素及其形成机制进行了初步的分析．     

温度梯度对定向凝固Al-4.5%Cu合金一次枝晶间距的影响

使用5kg坩埚下拉式定向凝固设备,对Al-4.5%Cu合金进行定向凝固试验,研究Al-4.5%Cu合金在不同温度梯度下一次枝晶间距的变化规律。结果表明:在其他凝固参数不变时,随着温度梯度的增大,一次枝晶逐渐变小,细密,挺直,基本呈平行状分布,同时计算的一次枝晶间距值与Hunt模型计算值接近,实验测得的一次枝晶间距的回归曲线为:y=2843478.3x2-70217.4x+543.8。用温度梯度较高的实验值来模拟时,可得到1λ=26.7G-0.5-135.9,一次枝晶间距λ1与G-0.5基本呈线性关系,这和Hunt模型分析结果一致。     

非掺半绝缘GaAs单晶的垂直梯度凝固生长

研究了非掺ＧａＡｓ半绝缘单晶的液封垂直梯度凝固法（ＶＧＦ）生长技术,解决了Ｓｉ沾污和Ｃ浓度的控制问题,得到了直径２英寸非掺半绝缘低位错单晶。测试表明：该单晶的位错密度较ＬＥＣ单晶下降近一个数量级,电学参数与ＬＥＣ单晶类似,接近国个ＶＧＦ单晶的的参数指标。     

快速凝固轻合金的研究现状

快速凝固技术是六十年代发展起来的一种新技术。近二十来,快速凝固技术的研究和应用取得了很大进展。目前,快速凝固技术已在铁、镍、铝、镁、钛、锡、铜等合金系及宇航材料、电子仪表材料、超导材料等领域开展了大量的研究工作,并发展成为近二十多年来最引人注目的材料科学新领域。由于极快的加热和冷却,在快速凝固条件下,材料的组织特征发生很大的变化,其     

生长速度对Al／Al3Ni定向共晶微观组织的影响

研究了当固／液界面前没 相中的温度梯度为４５Ｋ．ｃｍ＾－１，定向凝固Ａｌ－５９．５ｍｇ．ｇ＾－１Ｎｉ的生长速度与组织及共晶间距选择范围的关系。     

定向凝固过程中的溶质径向分凝

基于实际定向凝固系统的对称性,采用线性近似方法计算了柱坐标系中,扩散控制条件下二元合金定向凝固时微弯曲固液界面导致的溶质径向不均匀分布.     

单晶连铸凝固过程中的组织演化

单晶连铸是一项新型金属型材制造技术。单晶组织的演化是在引晶初期通过晶粒的竞争生长机制完成的,晶粒的竞争生长过程依赖由传热条件决定的固液界面形状。本文观察了工业纯铝单晶连铸引晶初期的组织演化过程,并通过液淬观察了宏观固液界面形状与单晶演化速度的几何模型,讨论了铸锭尺寸,连铸速度及固液界面形状因子对单晶演化速度的影响。研究表明,铸锭尺寸越大,完成单晶演化所需时间越长,提高连铸牵引速度和界面形状因子,有     

熔体热历史对Al-Cu合金定向凝固界面稳定性的影响

在温度梯度、抽拉速率等工艺参数相同的条件下，发现熔体热历史对Ａｌ４．６５％ Ｃｕ 合金定向凝固界面稳定性具有显著影响，它是非平衡溶质分配系数ｋ 增加界面稳定性和结晶过冷度Δｔ－ 降低界面稳定性的综合作用结果． 随着过热处理温度的提高，ｋ 对平衡溶质分配系数ｋ０ 的偏离增大， 导致液固界面稳定性增加；但当过热处理温度进一步提高到使合金熔体结晶的热力学过冷度Δｔ－ 明显增大时， 反而导致液固界面稳定性下降．     

定向凝固Al/C复合材料研究

本文首次进行了Al/C(SiC)复合材料定向凝固,研究了复合材料定向凝固过程以及组织形态与凝固速率的关系,获得了纤维束间胞晶和不同间距的树枝晶,发现非润湿系统复合材料定向凝固后性能降低,文中对其机制进行了探讨.     

Al-Cu 合金高梯度定向凝固过程中的形态转变

本文利用 ZMLMC 定向凝固装置,研究了 Al-Cu 合金系在不同温度梯度下定向凝固时凝固界面和组织形态的变化。发现存在着两种树枝状生长和胞状生长之间的转变,即在低速范围内胞状向树枝状转变,在高速范围内树枝状向胞状转变;当温度梯度足够高时,可以在整个生长速率范围内不出现树枝状生长,获得高度细化的胞状组织;合金的结晶温度间隔越宽,完全消除树枝状生长所需的温度梯度越高。     

大过冷Al-Mn-Si合金的凝固

本文采用玻璃包裹法加热冷却循环处理成分(wt-%)为 Al-25.44Mn-17.15 Si 的三元合金,得到了大过冷度的合金熔体。实验表明,三元合金大过冷凝固时有三次相析出。X 光衍射和透射电镜分析发现,合金中存在着五次对称准晶相及少量的 T 相、α-Al 和 Si 相。