10T强磁场下低温中和法制备亚微米Mn2O3的研究

利用XRD和TEM对无磁场和10T强磁场下低温中和法制备的试样进行了分析,结果表明:无磁场下,锰的沉淀物主要是锰的氢氧化物,而10T强磁场下,锰的沉淀物主要是30nm左右的锰的氧化物.此外,10T强磁场对锰的氧化物结晶度几乎没有影响.然后,对无磁场和10T强磁场下制备试样在无磁场中进行经不同温度(200、400和600℃)热处理2.0h后,利用XRD和SEM对热处理试样进行分析,检测结果表明,无磁场中对10T强磁场试样在600℃经热处理2.0h后,制备出了100nm左右的亚微米Mn2O3,并且其亚微米Mn2O3粒径分布很均匀.     

PVT同质外延生长AlN单晶初期模拟及其实验研究

在同质外延生长大尺寸、高质量氮化铝单晶的初期,常用梯度反转工艺避免氧、碳及氢等杂质污染籽晶表面。本文使用FEMAG晶体生长模拟仿真软件及自主开发的PVT法有限元多相流传质模块对自主设计的全自动、双电阻加热气相沉积炉进行了同质外延生长AlN单晶初期温度场及传质过程模拟仿真研究,并基于模拟结果开展了同质外延长晶实验。模拟仿真及实验研究结果表明：通过生长初期的梯度反转工艺可有效消除氧、碳及氢等杂质表面污染;坩埚的合理位置对同质外延生长AlN单晶时的温度梯度、Al/N蒸气传输及生长速率等至关重要;基于AlN单晶同质外延生长初期的模拟仿真研究与成功生长实验,为下一步开展稳定同质外延扩尺寸单晶生长工艺奠定了扎实基础。     

板坯连铸机滑动水口出流特征的数学模拟(Ⅱ)

用Fluent软件研究了滑动水口滑板下方的液流回旋区域大小、水口出口主射流的出流角度、水口的有效出流面积等.结果表明,随滑板开启率(面积比)增大,滑板下方液流回旋区域的范围线性降低,在滑板开启50%～70%时,水口两侧出流角度差△θ变化不大,以后随滑板开启率进一步增大而快速下降;水口为凸型底结构或水口出口倾角较小时,两侧出流角度差较小.在水口出口,钢液大部分由出口下部流出,且在滑板不全打开时,一侧出口有效出流面积始终大于另一侧.     

T型槽微流液滴形成的数值模拟研究

基于水平集法(level set method),对微流控芯片中形成液滴的两相流动现象进行了数值模拟。考察分散相液滴在芯片槽中的形成方式,以及流量等因素对液滴形态和大小的影响,研究其对流动的影响。     

连续定向凝固技术研究

在自行设计的竖直热型连铸机上,进行了连续定向凝固实验和温度测定,对其中传热和凝固过程进行了数值模拟,考察了主要工艺参数对锡铸锭表面质量和内部组织的影响,以及固液界面形状的变化规律。结果表明:型温、拉速、冷却水量等工艺参数主要是通过影响固液界面的位置、形状来影响铸锭表面和内部质量的,在本实验条件下,型温在244~248℃、拉速在1.25~2.20×10-4m/s、冷却水量在252~377L/m2.s之间时,才能获得表面光亮,内部为完整定向凝固组织的铸坯;当铸型温度高于242℃,拉速在1.25×10-4~3.4×10-4m/s之间时,形成较平的固液界面,得到定向凝固的铸锭组织;获得了固液界面形状与主要工艺参数间的关系式。     

平行磁场对电沉积镍铁合金显微组织的影响

针对0T～12T平行强磁场下电沉积镍铁膜的微观形貌、晶体取向和成分进行了比较和分析.研究发现:无磁场时样品以树枝晶形式由基片向外生长,而强磁场下样品的二次枝晶生长受到抑制,主轴逐渐细化,主轴间距逐渐减小,12 T磁场下,样品的二次枝晶退化为小的胞状晶,且主轴呈现出断裂趋势;强磁场下的电沉积样品晶体发生了择优取向;匀强磁场中磁致对流对镍铁合金膜的成分没有影响,梯度磁场中梯度磁化力使镀层铁含量提高.     

磁场对Bi-Mn合金两相区中MnBi相凝固组织的影响

将Bi-3%Mn和Bi-6%Mn合金加热至固液两相区内低于MnBi相Curie点的温度，保温30min后在一定条件下降温凝固，施加0－1．0T磁场，结果表明，磁场对MnBi相凝固组织和材料磁性能有明显的影响，Bi-Mn合金在固液两相区恒温时，MnBi晶体在大于0．1T的磁场作用下沿磁场方向排列和优先长大，定向排列因子г随外磁场强度的增大而提高，在磁场作用下的降温凝固过程中，沿磁场方向MnBi晶体长度增加，其平均长度随磁场的增大和合金在磁场中凝固时间的延长而增加，此外，磁取向试样具有明显的磁各向异性，平行定向排列方向的剩显著增强，而垂直方向的磁性很弱，从铁磁性MnBi晶体的磁各向异性和磁化晶体之间磁相互作用出发，建立了MnBi晶体的磁场中取向和优先长大的理论模型，并利用该模型对实验结果进行了讨论。     

高频调幅磁场下无结晶器振动电磁连铸技术的实验研究

研制了可以产生方波、正弦波及三角波3种波形高频调幅磁场发生器,并对其在结晶器内产生的磁场进行了测量．进行了3种波形高频调幅磁场下的无结晶器振动电磁连铸实验,结果表明：在方波、三角波和正弦波调幅磁场作用下的无结晶器振动电磁连铸过程中,当调制波频率略低于系统固有频率时,弯月面与结晶器壁间断接触距离最大,保护渣润滑效果最好,连铸过程拉坯阻力最小,连铸坯表面质量相对较好;在3种高频调幅磁场中,与三角波和方波相比,正弦波较易于减小拉坯阻力和改善铸坯表面质量。