强磁场下合金凝固过程控制及功能材料制备

近些年来关于强磁场下材料加工过程的研究取得了长足的发展和进步。本文综述了强磁场下金属材料凝固过程控制和新材料制备的研究进展。重点介绍了强磁场下Lorentz力、热电磁力和磁化力对熔体流动、溶质分布和组织演变的影响规律;磁力矩对磁性相的晶体取向的作用规律;磁偶极间相互作用对相排列的控制作用等。同时,介绍了利用强磁场下的凝固方法制备MnSb/MnSb-Sb梯度复合材料和梯度磁致伸缩材料、各向异性材料等新型功能材料的研究进展。通过强磁场控制金属材料凝固过程可以有效改善材料的微观组织,并进一步提高材料性能,这为开发新型功能材料提供新的途径。     

强磁场下熔体中晶粒旋转取向机制及其影响因素

对强磁场下金属熔体中的第二相晶粒发生旋转取向的机制进行了分析,给出了热力学判据和动力学运动规律。体系温度、重力和第二相自身的形状是影响旋转取向发生和进程的重要因素,分别对其进行了分析。理论分析和实验结果表明:熔体中第二相的旋转运动是合力矩的作用结果;体系温度和重力决定第二相发生旋转取向的临界尺寸;形状因素影响取向的时间。在强磁场下可以利用物质内禀磁性的差异,通过改变上述的影响因素制备出具有取向一致的金属基复合材料。     

工科专业课程设计教学改革

疫情防控背景下，线下教学活动受到较大影响，给实践课程提出了新挑战。采用PBL（基于问题/项目的学习）教学法对新能源科学与工程专业的实践课程进行了改革，取得了较好的效果。     

强磁场对Al-7%Si合金凝固过程中初生α-Al枝晶分布的影响

采用超导强磁场装置研究了磁场强度对有、无细化剂颗粒Al-7%Si(质量分数)合金凝固组织的作用效果。研究发现,施加强磁场使无细化剂颗粒合金中的初生α-Al枝晶转变为发达枝晶形貌,二次枝晶生长充分,三次枝晶分支明显,枝晶尖端清晰可见;晶粒细化,且枝晶主轴与磁场方向呈30°规则排列。施加强磁场后初生α-Al枝晶数量和Si在α-Al中的溶解度都有少量增加。强磁场抑制添加细化剂合金熔体中的对流,加剧了Ti的重力偏析,使初生α-Al相出现明显枝晶化趋势,方向性增强,枝晶臂粗化明显。