导读:本文包含了难混溶论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献，主要关键词:难混溶合金,液相分离,电阻率,凝固历程
难混溶论文文献综述
贾鹏[1]（2019）在《铝基难混溶合金液相分离及凝固组织的调控》一文中研究指出本文研究了Sn–Bi合金液–液结构转变的本质、热力学及动力学特征;研究了液–液结构转变对Sn–Bi合金凝固历程和凝固结构的影响。研究了Cu–Sn合金原子团簇结构的成分依赖性。研究了稀土La的添加量对Al–Bi难混溶合金宏观偏析的影响。在二元合金液态结构转变及液相分离的基础上,进一步研究了Al–Bi–Sn叁元难混溶合金的液–液相分离及凝固历程;研究了熔体过热处理对合金凝固结构的影响,研究了难混溶合金液相分离的动力学,研究了少数富Bi相液滴形貌的尺寸依赖性。研究了成分对Al–Bi–Sn难混溶合金凝固结构的影响。研究了合金成分、铜辊转速和熔体过热处理温度对Al–Bi–Sn合金条带的厚度、宽度、物相组成和微观结构的影响。具体研究内容如下:(1)采用电阻率法和DSC法研究了Sn_(50)Bi_(50)合金液–液结构转变(L-LST)的热力学及动力学特征。结果表明:Sn_(50)Bi_(50)合金的液–液结构转变属于一阶热力学相变,转变速率受温度及转化率的影响。液–液结构转变的本质是含残留Sn–Sn共价键原子团簇结构的重排及伴随的电子结构的变化。Kissinger、Ozawa和Doyle方法皆适用于液–液结构转变热力学的研究,并建立了利用比热容研究液–液结构转变热力学的策略。(2)通过利用高温熔体X射线衍射仪和高温原位霍尔效应仪等直接表征手段,以及电阻率、密度、黏度和热分析等间接表征手段,研究了Sn_(75)Bi_(25)合金液–液结构转变(L-LST)的本质、热力学和动力学特征。结果表明:Sn_(75)Bi_(25)合金在990–1068 K(升温过程)和865–945 K(降温过程)发生的一阶可逆的热力学相变。从原子或分子结构的角度来看,液–液结构转变的本质为共价键原子团簇的结构重排。液–液结构转变反映了熔体结构的质变。虽然液–液结构转变后,共价原子团簇的结构重排依然,但仅为熔体结构的量变过程。从电子结构的角度来看,液–液结构转变的本质是电子由局域态向拓展态的跃迁。该项工作建立了原子结构和电子结构相结合研究液–液结构转变的新策略,有助于从原子核电子层面揭示液–液结构转变的本质。研究了液–液结构转变对Sn_(75)Bi_(25)合金凝固行为和微观结构的影响,结果表明:合金经历了液–液结构转变具有较高的过冷度,最终导致共晶相体积分数增大,共晶相间距减小。(3)采用电阻率和黏度法研究了Cu_xSn_(100-x)(x=0、10、20、33、40、50、60、75、80和100)合金?的熔体结构。实验发现:Cu_(75)Sn_(25)和Cu_(80)Sn_(20)合金熔体具有负的电阻率温度系数(TCR),Cu_(75)Sn_(25)合金熔体具有最小的电阻率温度系数24μΩcm K~(-1)。其它Cu–Sn合金熔体具有正的TCR。分析可知:Cu–Sn合金中存在Cu_(75)Sn_(25)原子团簇。在电阻率理论和质量守恒定律的基础上,建立了计算Cu_(75)Sn_(25)原子团簇含量的方法。结果表明:Cu_(75)Sn_(25)合金熔体具有最高含量的Cu_(75)Sn_(25)原子团簇和最高粘流活化能,这进一步证明了Cu–Sn合金中Cu_(75)Sn_(25)原子团簇的存在。该项工作建立了熔体结构与电阻率之间的定量关系,为熔体结构研究提供了参考和借鉴。(4)宏观偏析是匀质难混溶合金制备长期面临的挑战。为了解决这一难题,研究了稀土La对Al–25Bi难混溶合金重力偏析的影响。结果表明,添加La可以完全抑制Al–25Bi合金的重力偏析,形成匀质难混溶合金。匀质难混溶合金的形成机理为富Bi相液滴在原位析出的LaBi_2相上异质形核,形成针状LaBi_2@Bi复合相液滴,显着降低了富Bi相液滴聚并的概率,有效抑制了富Bi相液滴长大(异质形核效应);。针状LaBi_2@Bi复合相液滴在沉降的过程中,遇到的阻力较大,沉降速率较小(形状效应)。该项工作指出了复合相液滴形状对于匀质难混溶合金形成的重要影响,是匀质难混溶合金形成的主要原因,并指出LaBi_2@Bi复合相液滴中LaBi_2的体积分数显着影响合金的宏观偏析,为匀质难混溶合金的制备提供新的思路。(5)采用DSC法和原位电阻率法研究Al_(75)Bi_9Sn_(16)难混溶合金的液–液相分离和凝固历程,确定熔体过热处理的工艺参数。利用X射线衍射仪和场发射扫描电子显微镜,研究熔体过热处理对Al–Bi–Sn难混溶合金相组成和凝固组织的影响,探究难混溶合金的凝固组织对熔体过热处理的敏感度,提出一种新的提高Al_(75)Bi_9Sn_(16)难混溶合金核壳结构形成能力的策略。探究液–液相分离中液滴形貌的尺寸依赖性。结果表明:原位电阻率法是一种研究难混溶合金液–液相分离的有效方法。改进的电阻模型可以研究难混溶合金的液–液相分离动力学和计算少数液相的体积分数,揭示液相分离过程和建立难混溶合金的相图。液–液相分离过程分为叁个阶段:984–1028 K(形核阶段)、925–984 K(扩散和布朗聚并阶段)和866–925 K(迁移聚并阶段)。熔体的过热处理可以促进Al_(75)Bi_9Sn_(16)难混溶合金形成S~2_(c–s)(Sn–Bi,Al)核壳结构(富Sn–Bi相为核,富Al相为壳)。为核壳胶囊材料的制备,提供有益的参考。熔体过热处理通过增大凝固时间t_0和降低平均凝固速率v和熔体的黏度η,促进S~2_(c-s)(Sn–Bi,Al)核壳结构的形成。液滴形貌具有较强的尺寸依赖性:当液滴凝固小于临界半径r_c时,液滴易于恢复球形;当液滴凝固大于临界半径r_c时,液滴持续发生变形,直至迁移至界面张力梯度?σ极小处附近,方可自发恢复为球形液滴。(6)研究了合金成分与Al_(100-x)(Bi_(45)Sn_(55))_x(x=5、15、25和35)合金凝固结构的相关性,结果表明:随着Al含量的降低,少数相液滴的聚并程度增大,S_(fh)、S_(mc)、S~2_(c-s)和S~3_(c-s)结构。聚并程度增大的原因如下:难混溶区的宽度增大(0–146 K);少数相液滴的体积分数增大(8.91%–49.98%);液–液相分离的时间增大(0–0.46 s);凝固速率降低(10.2–4.6 mm s~(-1))。在铸态Al–Bi–Sn难混溶合金中存在核壳互换,较低熔点液滴的热点效应是造成较低熔点颗粒周围晶粒尺寸较大的原因。这项工作建立了合金组分与液滴碰撞概率之间的定量关系,揭示Al–Bi–Sn难混溶合金结构随成分演化的内在原因,为难混溶合金结构调控提供参考。(7)采用单辊旋淬技术制备Al_(85)Bi_6Sn_9、Al_(75)Bi_9Sn_(16)、Al_(60)Bi_(14.4)Sn_(25.6)和Al_(45)Bi_(19.8)Sn_(35.2)难混溶合金条带。研究了合金成分、铜辊转速和熔体过热处理温度对Al–Bi–Sn合金条带的厚度、宽度、物相组成和微观结构的影响。结果表明:Al–Bi–Sn合金带中存在(Al)、(Bi)和(Sn)固溶体相。当铜辊转速大于2000 rpm时,合金中有非晶相形成。随着Al含量的增大或熔体过热温度的下降,合金条带的厚度增大,宽度减小。随着铜辊转速的增大,富Sn–Bi相和富Al相的晶粒尺寸逐渐减小。虽然快速凝固可显着抑制合金的宏观偏析,但微观偏析依然存在。经1183 K熔体过热处理,Al_(75)Bi_9Sn_(16)的晶粒尺寸最小。本项工作从热力学和动力学的角度分析了熔体热处理对Al–Bi–Sn合金条带微观结构的影响,晶粒尺寸和形貌的变化归因于迁移速率、凝固速率和液–液相分离时间(L-LPS)的差异。该项工作有助于理解成分和熔体处理对难混溶合金微观结构的影响。(本文来源于《济南大学》期刊2019-06-01）
满田囡,张林,项兆龙,王文斌,黄明浩[2]（2018）在《Al-Bi-Ce-Cu难混溶合金的凝固组织和耐磨性》一文中研究指出研究了Al-Bi-Ce-Cu难混溶合金的凝固组织和耐磨性能。实验结果表明,添加Ce到Al-Bi合金中,原位生成的棒状化合物Bi2Ce作为异质形核质点,促进了Bi相的形核,所制备难混溶合金中富Bi相颗粒弥散分布。添加Cu到Al-Bi-Ce合金中生成了硬质相Al2Cu,硬质相增强了基体的硬度,进而提高了合金的耐磨性能,降低了合金的耐磨性系数。因此Al-Bi-Ce-Cu合金不仅具有富Bi相颗粒弥散分布的组织,同时还具有高的耐磨性能,有很强的实际应用价值。(本文来源于《稀有金属材料与工程》期刊2018年12期）
孙晓思[3]（2018）在《难混溶Cu-Pb、Cu-Fe合金的液相分离机制及组织控制》一文中研究指出难混溶合金因其在冷却过程中极易发生液相分离现象从而严重降低了其凝固组织的利用价值,很大程度上限制了此类合金的应用和发展。根据合金熔体液相分离的特点不同,难混溶合金可分为两类:一类是以偏晶合金为代表的稳态难混溶合金,另一类则是以部分包晶合金为代表的亚稳态难混溶合金。其中,稳态难混溶合金中Cu-Pb偏晶合金以其自身优良的自润滑性能备受各个领域的广泛关注;Cu-Fe合金作为典型的亚稳态难混溶合金,因其优良的导电性能及低廉的成本等特点,受到广泛关注。本文选取Cu-40wt.%Pb、Cu-15wt.%Fe、Cu-35wt.%Fe为研究对象,采用玻璃熔融净化与循环过热相结合的方法,研究其液相分离过程及凝固组织演化机制,同时通过加入第叁组元及施加脉冲电流的手段,实现对难混溶合金凝固组织的控制,取得的研究成果如下:利用铜模快淬的方法制备了Cu-40wt.%Pb过偏晶合金试样,结合能谱分析及相关理论得出结论,液相分离初期,L_1富Cu相作为优先相首相从合金熔体中液相形核,对于难混溶合金的液相分离初期的形核阶段,L_1与L_2相形核是一个迅速接替的过程,也就是说,一个相的形核必然会触发另一相形核的发生。而对于Cu-15wt.%Fe包晶合金,L_2富Fe相则作为优先相首相从合金熔体中液相形核,形核机理与Cu-Pb偏晶合金完全不同。通过玻璃熔融与循环过热净化相结合的方法分别制备了不同过冷度下Cu-40wt.%Pb、Cu-15wt.%Fe和Cu-35wt.%Fe合金试样,结果表明,过冷度不同,对难混溶合金的凝固组织结构影响较大,同时,合金成分的改变也会很大程度上影响其凝固组织形貌。结合理论分析,得出结论,液相分离初期,Ostwal熟化是导致少数相晶球粗化的主要机制;液相分离中期,Brownian运动及Marangoni迁移是导致少数相晶球粗化的主要机制;而到了液相分离后期,Stokes运动则成为了少数相晶球粗化、偏析乃至分层的主导因素。Ostwal熟化、Brownian运动、Marangoni迁移和Stokes运动均贯穿液相分离的整个过程始终,只是在不同时期所起的作用大小不同而已。通过向Cu-40wt.%Pb偏晶合金、Cu-15wt.%Fe包晶合金中添加第叁组元Ni以及向Cu-40wt.%Pb偏晶合金凝固过程中引入脉冲电流等手段,研究其对难混溶合金凝固组织的影响。结果表明,第叁组元Ni的添加很大程度上改变了难混溶合金的凝固组织形貌。对于Cu-40wt.%Pb偏晶合金而言,第叁组元Ni的添加导致合金熔体中第二相颗粒明显变得细小且在基体中弥散分布,同时,随着第叁组元Ni含量的增加,Cu-40wt.%Pb合金的均质化过冷度区间也明显增大。其细化机理主要包括:第叁组元Ni对合金熔体内界面能、第二相体积分数、晶格结构等的影响。而对于Cu-15wt.%Fe包晶合金而言,第叁组元Ni的添加导致合金熔体的凝固组织形貌彻底发生了改变,且随着过冷度的增大,其凝固组织愈加细密。结合XRD分析可知,Ni的加入导致合金熔体中α-Cu相和Fe3Ni2相的析出,且两相晶格一致,均属于面立方(fcc)结构,因此增强了两相的结合。分析其细化机理,认为熔体内第一类粒状晶的粒化主要为枝晶熔断机制,而导致第二类粒状晶形成的机制主要是枝晶碎断-再结晶机制。至于脉冲电流对Cu-40wt.%Pb偏晶合金凝固过程产生的影响,结果更加显着,脉冲电流对难混溶过偏晶合金Cu-40wt.%Pb的凝固组织有明显的细化作用,且随着脉冲电流的增大效果愈加明显。分析原因,主要是由于脉冲电流使合金熔体的液态结构发生改变,具体表现为:熔体内部组元的活度降低,中、小尺寸的溶媒团簇增多,最终导致了Cu-40wt.%Pb过偏晶合金凝固组织的细化。从另一个角度分析,脉冲电流的引入增大了Cu-40wt.%Pb合金熔体的过冷度,脉冲电流越大,合金熔体的过冷度越大,从本质上说,脉冲电流的引入已经改变了Cu-40wt.%Pb过偏晶合金原有的液相分离属性,使之能够像传统合金一样,随过冷度的增大,凝固组织明显细化。通过对脉冲电流处理后的Cu-40wt.%Pb过偏晶合金试样的硬度、耐磨性测试分析,结果表明,脉冲电流的引入,能够细化Cu-40wt.%Pb偏晶合金组织,优化其材料的自润滑性能,研究对稳态难混溶Cu-Pb偏晶合金的实际生产具有指导性意义。(本文来源于《太原科技大学》期刊2018-04-01）
满田囡,张林,项兆龙,王文斌,高建文[4]（2018）在《添加Ti对Al-Bi难混溶合金组织和性能的影响》一文中研究指出难混溶合金在凝固过程中极易发生液-液相分离,造成第二相的宏观偏析,失去了合金的应用价值.本文将第叁组元Ti添加到Al-Bi难混溶合金中,研究了Ti的添加对合金的凝固组织和性能的影响,探索了原位生成的金属间化合物的存在形式,分析了第二相Bi颗粒的分布.研究结果表明,凝固过程中原位生成的长针状Al_3Ti化合物,均匀分布在Al基体中,穿插在Bi相颗粒之间,阻碍了Bi相颗粒的沉降及凝并,防止了Bi相颗粒的碰撞及长大,制备了Bi相弥散分布在Al基体中的难混溶合金;同时弥散分布在基体中的硬质相Al_3Ti还增强了基体的强度,提高了合金的硬度,使合金表现出优异的耐磨性能.(本文来源于《物理学报》期刊2018年03期）
王中原,何杰,杨柏俊,江鸿翔,赵九洲[5]（2016）在《Zr-Ce-Co-Cu难混溶合金的液-液相分离和双非晶相形成》一文中研究指出在Zr-Ce二元稳态难混溶合金的基础上添加Co-Cu二元亚稳态难混溶合金,设计了四元(Zr_aCe_b)_(1-x)(Co_cCu_d)_x复合难混溶合金.通过热力学计算了Cu和Co在两分离液相中的分配系数,并利用OM,SEM,EDS,XRD和DTA等方法研究了相形成和组织演变的机制.结果表明,单一均匀的(Zr_aCe_b)_(1-x)(Co_cCu_d)_x合金熔体在凝固过程中发生液相分离,Co和Cu元素分别分布在富Zr和富Ce液相中,最终形成富Zr-Co和富Ce-Cu两液相.在快速凝固条件下,四元合金液-液分离形成的富Zr-Co和富Ce-Cu两液相分别发生玻璃转变,形成锆基和铈基两非晶相.实验研究与热力学分析相结合,揭示了Co与Cu原子比例和Co-Cu合金添加量以及冷却速率对双非晶相形成的影响,探索了由难混溶合金制备相分离非晶合金的方法.当Co与Cu原子比及添加量分别为4∶1和38.5%时,在熔体旋甩快速冷却条件下可以获得双相非晶合金.(本文来源于《金属学报》期刊2016年11期）
郭中正[6]（2016）在《难混溶系（铜—钨、钼、铌）复合膜及多层膜的结构与性能研究》一文中研究指出Cu薄膜具有良好的导电性、电迁移抗性及塑韧性,被广泛用于微电子和微机械领域。但因其粘附性差、强度和硬度不高,因此Cu薄膜的改性成为必然。难熔金属与铜在性质上有互补性,且铜-难熔金属复合薄膜常呈现特殊结构及优良的综合性能。本文选择Cu-W、Cu-Mo及Cu-Nb叁个难混溶体系作研究对象,通过正交试验优化工艺,采用磁控溅射方法,以组合靶共溅射成功制备了宽成分Cu-W.Cu-Mo及Cu-Nb复合薄膜,并用单质靶交替沉积制备Cu/W纳米多层膜。通过结构与性能分析测试,研究W、Mo及Nb添加量对Cu复合薄膜结构与性能及热稳定性的影响,考察Cu/W纳米多层膜结构与性能与调制参数的关系。这些研究不仅为铜-难熔金属薄膜的应用提供了实验依据和重要支持,而且对新颖结构-功能型薄膜的设计和研发深具指导意义。提出了合理的评价指标优化工艺,即靶功率密度PD为8 W/cm2、溅射气压P为2 Pa、靶基距Drs为140 mm。统一用该工艺制备薄膜,为探讨组元含量的影响规律提供了保证。自行设计了镶嵌和迭加型组合靶,调整靶面积分数即能有效控制成分,工艺简单且稳定性和重复性好,为铜基复合薄膜的制备提供了一条新路径。利用磁控溅射非平衡技术,制备出了具有亚稳和非晶结构的Cu复合薄膜,其结构与W、Mo及Nb含量有关：(1)在W、Mo及Nb低含量区(含(2.12～16.19)at.%W、 (2.19～15.12)at.%Mo及(1.16～23.43)at.%Nb),复合薄膜呈现亚稳准混溶态均质化结构,存在fcc Cu(W).Cu(Mo)及Cu(Nb)亚稳准固溶体。(2)在中间含量区(含(24.65～38.2)at.%W.(20.26～35.15)at.%Mo及(35.32～48.1)at.%Nb),Cu-W和Cu-Mo膜呈亚稳准混溶态高度均质化结构,分别存在(fcc Cu(W)+bcc W(Cu)).(fcc Cu(Mo)+bcc Mo(Cu))两种亚稳准固溶体；Cu-Nb膜则为非晶Nb与晶态Cu混合结构。(3)在高含量区(含(53.14～55.92)at.%W.(58.6-74.91)at.%Mo及(53.36～60.4)at.%Nb)),Cu-W和Cu-Mo膜也呈亚稳准混溶均质化结构,并存在bcc W(Cu)和bcc Mo(Cu)亚稳准固溶体；Cu-Nb膜为完整非晶结构。适量添加W、Mo及Nb可细化Cu复合薄膜的晶粒,并提高薄膜的表面光洁度：随含量增加,晶粒尺寸逐渐减至小于4 nm,RMS值低达1.93 nm。这是因W、Mo、Nb原子形核率高扩散率低,均匀弥散的核心可有效阻止Cu原子的扩散迁移。含W、Mo及Nb的Cu复合薄膜存在102MPa量级的本征应力,处于弹性压应力状态。Cu复合薄膜电学性能和力学性能也与W、Mo及Nb含量有关：随含量增加,Cu复合薄膜的电阻率ρ、屈服强度σ0.2、弹性模量E及硬度H逐渐增加,裂纹萌生临界应变8。和摩擦系数μk逐渐减小。高W、Mo含量的薄膜ρ、σ0.2及εc值减小,其余值增加；中、高Nb含量的Cu-Nb膜ρ和μk值明显增加,其余值均降低。电学和力学性能的这种变化均与结构变化密切相关。总体上,Cu-Nb膜电阻率最高而Cu-W膜最低,Cu-Nb膜弹性模量和硬度最低,体现了组元本征性质的影响。Cu-2.12at.%W膜电阻率最低(11.4 μΩ·cm), Cu-35.15at.%Mo膜屈服强度最高(1.302 GPa)而摩擦系数最低(0.089), Cu-1.16at.%Nb膜裂纹萌生临界应变最大(1.95%), Cu-74.91at.%Mo膜弹性模量和硬度最高(分别为168.85和9.19 GPa)。添W、Mo及Nb明显影响Cu复合薄膜的膜基结合力,结合力随其含量增加先增后减,Cu-38.2at.%W膜结合力最强(31.07 N)。热处理使Cu复合薄膜结构发生不同程度的改变。200～400℃的退火通常只发生回复和初始再结晶；临界退火温度为650℃,中、高W、Mo及Nb含量的复合薄膜分别发生相分离及晶化转变,形成(富Cu+富W、Mo及Nb)两相并存结构。退火温度为650℃时,随退火时间延长,相分离更为彻底而两相结构趋于完整。退火时Cu复合薄膜应变弛豫并减弱本征压应力。热稳定性评估表明Cu复合薄膜结构基本稳定的温度上限约在400～650℃范围。退火的Cu复合薄膜形貌明显改变,出现凸出表面的Cu偏聚粒子,表面粗糙度显着增加。一些偏聚粒子表观形状为六边形或准对称八边形,归因于其结构为能量最低的截角八面体。退火改变薄膜力学和电学性能,随退火温度升高或时间延长,其E和H值通常降低,但Cu-Nb膜在晶化转变后有所提高；电阻率则单调递减。650℃-5 h退火后,Cu-74.91at.%Mo膜E和H值仍最高(分别为162.5和7.24 GPa), Cu-2.12at.%W膜电阻率仍最低(5.47 μΩ·cm)。Cu/W纳米多层膜的Cu和W层均呈纳米细晶结构,随λ增加Cu{111}和W{110}织构减弱或消失,W(110)晶面间距随λ减小或η增加而减小。混合过渡层存在于Cu/W层间界面。厚厚增加时,Cu层晶粒明显增大且表面更光洁,W层晶粒尺寸和表面光洁度无明显改变。调制参数λ和η显著影响多层膜力学和电学性能。总体而言,当λ或η增加时,多层膜的屈服强度、弹性模量、硬度及电阻率趋于减小,裂纹萌生临界应变ε。则随λ减小或η增加而增加。调制参数改变引起层厚、层间界面数量及子层(尤其Cu层)微结构的变化,使层内和层间的位错运动和电子散射情况以及W层应力强度因子改变,因此多层膜性能发生变化并呈规律性。(本文来源于《昆明理工大学》期刊2016-09-30）
张莉[7]（2016）在《难混溶区相分离及离子对胶体和表面活性剂聚集机制研究》一文中研究指出难混溶区内的相变过程、盐类的凝胶化过程和泡沫的演化过程都存在不相容的多相共存,因此都涉及到相分离及后期的稳定性。相分离过程不仅影响材料的最终微观组织,还决定其结构性能,因此研究相分离机制很有必要。难混溶区内存在形核生长和调幅分解两种动力学过程,但它们对相分离的不同作用机制鲜有阐述,壳相相选择及壳-核组织形成能力与成分的关系需要进一步澄清;同时,宏观的凝胶化过程及泡沫稳定性虽有一定的研究,但盐类离子对于凝胶化机制和泡沫稳定性的作用机理却亟待揭示。基于此,本文采用透明难混溶体系研究了形核和调幅分解两种机制对相分离过程的作用,阐明了壳相相选择的规律,建立了壳-核结构形成能力与成分的关系;探索了不同类型的盐离子对凝固过程的影响,揭示了相应的作用机制,利用简单的方法制得了稳定的泡沫。取得的主要成果有:1)阐明了形核生长和调幅分解条件两种方式对相分离过程的作用规律。采用SCN-H_2O透明模型合金实现了形核和调幅分解两种相分离方式,并对相分离过程进行了原位观测,发现在恒温场下,调幅分解的动力学过程更快。在温度梯度场下,两种不同类型的相分离方式都能产生分层结构,但最终组织形貌不同,其主要机理在于两种方式初期动力学以及小体积分数相体积分数的不同。Fe-Sn合金单辊快速凝固条带中的组织显示了形核与调幅分解对相分离过程的的不同作用,其机理同透明模型合金相同。2)研究了难混熔体系壳相相选择及壳-核结构形成能力与成分的关系。将透明溶液相分离过程与金属体系无容器快速凝固过程的组织进行了对比,发现界面张力对壳相相选择具有重要作用,界面张力小的相总是形成壳相,也是影响两层或叁层壳-核组织结构的重要因素;壳-核结构的形成与成分有关。在临界点附近及临界点左侧不远处的成分易于形成壳-核结构,远离临界点和临界点附近右侧则不易形成。3)研究了盐类离子对凝胶化过程的作用规律。将NaCl或KCl加入到分散的二氧化硅溶液中观测不同类型的盐离子对凝胶化过程的影响,发现KCl存在下的凝胶化过程更快,但是最终凝胶的结构和性质却很相似。不同浓度下的凝胶化过程中,宏观和微观凝胶化时间及微观结构均能使用单一的标度因子进行标度。凝胶的粘弹性模量也能进行标度,再次说明了不同类型的盐离子及其浓度只影响凝胶化的时间尺度而不是最终的结构性质。在透射光所观测的尺度范围内Na+或K+的标度行为可以推广到更多的单价离子甚至二价离子,且不同类型的盐离子对凝胶化过程的影响遵循Hofmeister序列。4)阐明了盐离子对泡沫稳定性的作用规律。添加高浓度的盐(NaCl或KCl)到SDS溶液中可以制得超稳定的泡沫,其机理在于盐可以使表面活性剂在气泡表面和间隙产生晶体沉淀,导致泡沫的演化受到抑制而稳定。与NaCl相比,KCl存在时SDS有更高的融化温度和更快的结晶速度,因此能更有效的制得稳定泡沫。5)揭示了凝胶相对泡沫演化过程的作用机制。在泡沫的连续相中形成凝胶可以用来调节泡沫的稳定性。对于凝胶流变性质的测量,平均气泡尺寸的测量和关联行为的研究表明,泡沫的演化过程受到凝胶强度和凝胶化动力学过程控制,高的凝胶强度和快的凝胶化速度可以抑制泡沫的演化从而制得稳定泡沫。(本文来源于《西北工业大学》期刊2016-04-01）
张俊芳,张曙光[8]（2015）在《Al-Bi-Sn-(Cu)难混溶合金颗粒的核壳组织》一文中研究指出利用Al_(75)Bi_9Sn_(16)和(Al_(75)Bi_9Sn_(16))_(95)Cu_5难混溶合金,基于液相分离制备出了Al/Sn-Bi核壳型颗粒。采用SEM、EDS和DSC研究了颗粒的组织形貌、成分和相变行为。结果表明,合金颗粒以具有良好导电导热性的铝合金为内核、以Sn-Bi合金为壳层;添加Cu后,Cu主要存在于A1基内核中;Cu对壳层组织的Bi相有明显细化作用,含Cu合金颗粒壳层中Bi相尺寸仅为不含Cu合金的3/1;Cu的添加使Al_(75)Bi_9Sn_(16)合金的共晶反应和偏晶反应温度降低,而使液相分离温度增高。(本文来源于《热加工工艺》期刊2015年24期）
郑天祥[9]（2015）在《磁场作用下Zn-Bi难混溶合金凝固组织演变规律的研究》一文中研究指出难混溶合金是一种具有广泛工业应用前景的合金,但由于其独特的凝固特性,在常规凝固条件下,极易形成严重的比重偏析,导致其优异的性能无法充分发挥。近年来,随着超导技术和Bitter磁体技术的发展,实现了10-30 T量级的恒定、长时的强磁场。研究表明,其极强的洛伦兹力、磁场力、磁场能量效应对金属的凝固过程有着深远的影响,如合金相取向、晶粒迁移、枝晶细化等,显示其与常规凝固截然不同的规律和机制,将超强磁场应用于难混溶合金的凝固,以期望解决其比重偏析严重的问题,至今研究尚不深入。因此,开展磁场下难混溶合金凝固研究的意义非常重大。本文以Zn-Bi难混溶合金为研究对象,对0-30 T磁场下的难混溶合金的凝固行为开展了深入研究,并尝试探索常规重力和常规冷却条件下均质难混溶合金的制备途径。获得如下研究成果:研究了0-30 T纵向强磁场对成分处于难混溶区内的Zn-Bi合金凝固过程中第二相液滴偏析行为的影响规律。发现施加强静磁场可以显着抑制第二相Bi液滴的Stokes沉降运动和Marangoni运动,但高达29 T的强静磁场仍无法完全消除Spinodal分解造成的成分偏析。强静磁场对Zn-Bi合金中Bi液滴的形核与长大过程影响显着:磁场大于17.4 T时,Bi液滴以纯扩散方式长大;小于17.4T时,则以碰撞、凝并方式长大。研究了0-30 T纵向强磁场下冷却速度对Zn-6wt.%Bi难混溶合金凝固组织形貌的影响规律。结果表明,淬火冷却的Zn-6wt.%Bi难混溶合金的表层等轴晶中形成了一种链状组织;随炉冷却则形成了一种Bi包围Zn相的壳型凝固组织,并基于热电磁流理论探讨了壳型组织的形成机制。研究了横/纵向磁场诱导的热电磁力对合金凝固组织中第二相分布的影响规律。结果表明,1 T量级的横/纵向磁场在熔体中产生了显着的热电磁力,并形成了宏观的热电磁流动,显着改变了Bi液滴在空间的分布规律。针对采用29 T强静磁场和淬火冷却条件仍无法抑制具有强烈液液分离倾向的难混溶合金的Stokes沉降和Marangoni凝并导致的宏观偏析问题,提出了强磁场复合交变电流调控难混溶合金凝固组织的新方法。结果表明,当磁感应强度为10 T、电磁体积力为5×105 N/m~3、交变电流频率为50 Hz时,Zn-10wt.%Bi和Zn-20wt.%Bi合金凝固组织中Bi颗粒的粒径最小且最弥散,获得了几乎均匀的凝固组织。过低或过高的交变电流频率都会显着促进Bi液滴的碰撞和凝并,加重合金的偏析。由于在研究强静磁场对成分处于非难混溶区内的合金凝固影响的过程中发现,纵向强磁场对Zn-84~97.3wt.%Bi合金凝固组织的取向具有显着的影响,对比研究了磁场下Zn-95wt.%Bi合金和具有偏晶特性的Bi-Mn合金组织中析出相的取向机制。发现Zn-95wt.%Bi合金在0 T和6 T条件下其凝固组织显示出共同的磁各向同性,6 T条件下的凝固组织在平行于磁场方向上表现出最小的抗磁化强度特征;在2 T和4 T条件下则显示出共同的磁各向异性。在30 T和60℃/min的冷却条件下,Bi-Mn合金凝固组织中的α-BiMn的取向与磁场方向平行;在30 T和5℃/min的冷却速度时,则是一种呈多层分布的组织。本文对磁场作用下不同成分的Zn-Bi难混溶合金凝固过程的系统研究,丰富了磁场下难混溶合金的凝固理论,对均质的难混溶合金的制备具有重要的学术指导价值和工程意义。(本文来源于《上海大学》期刊2015-12-01）
李轶伦[10]（2015）在《难混溶合金液—液相变过程的数值模拟》一文中研究指出难混溶合金是指在其二元相图中存在一个两液相不混溶区,即在深过冷条件下,初始液相会形成不同组元富集的两个液相,发生液-液相变。该类合金中的两相密度差通常较大,在常规的地面铸造技术条件下,由于重力作用极易形成严重的偏析乃至组元分层,限制了该类合金的开发和应用。液-液相变凝固过程对合金的组织形貌有着很大的影响,以实验方法研究液-液相变过程,具有很大的局限性,不能定量的分析各种因素对其的影响,因此有必要采用数值计算方法研究难混溶合金液-液相变过程。本研究选用Li-Na难混溶合金作为研究对象。建立了两相Lattice Boltzmann(LB)模型,通过对Li-Na合金液-液相变液滴生长过程的数值模拟,获得的主要结论如下:1).建立了模拟偏晶合金液-液分离过程中单个和多个液滴生长过程的二维LB模型,并提出通过格子单元密度直接反推浓度场的简化算法。通过模拟单液滴生长时液滴界面处压强、两液滴凝并时的液桥演化过程、晶核的临界半径,验证了模型的正确性。2).单液滴的生长过程中,提高合金初始成分会使液滴的生长速度加快,使得液滴最终的平衡半径增大。增大两液相的相互作用强度参数会使基体相的平衡浓度降低,液滴的最终半径增大,但对生长速度影响不明显。3).在等径液滴的凝并过程中,浓度梯度张力促使两液滴凝并,表面张力既是凝并的阻力也是液滴凝并后恢复成圆形的动力。临界表面间距是决定两液滴能否发生凝并的重要条件,当两液滴的表面间距小于或等于临界表面间距时,两液滴可以自动发生凝并。增大相互作用强度参数G,两液滴更容易发生凝并。4).在Ostwald熟化过程中,当G过大时,熔体的浓度过高,不能发生Ostwald熟化。在Ostwald熟化过程中,受界面能作用,小液滴浓度高于大液滴。由浓度梯度驱动,高浓度的小液滴逐渐向低浓度的大液滴输送溶质,导致小液滴逐渐消失。半径比越大,消失越快。5).多液滴生长过程中,在液-液相变初期,扩散长大、碰撞凝并起主导作用;后期Ostwald熟化决定了液滴的最终尺寸。液-液相变过程中,液滴的平均半径不断增大,数量不断减少,直至变为单一液滴。6)当偏晶合金溶质浓度处于两液相分离曲线的临界点附近,且熔体发生浓度起伏时,熔体发生调幅分解。(本文来源于《东北大学》期刊2015-06-01）
难混溶论文开题报告
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
研究了Al-Bi-Ce-Cu难混溶合金的凝固组织和耐磨性能。实验结果表明,添加Ce到Al-Bi合金中,原位生成的棒状化合物Bi2Ce作为异质形核质点,促进了Bi相的形核,所制备难混溶合金中富Bi相颗粒弥散分布。添加Cu到Al-Bi-Ce合金中生成了硬质相Al2Cu,硬质相增强了基体的硬度,进而提高了合金的耐磨性能,降低了合金的耐磨性系数。因此Al-Bi-Ce-Cu合金不仅具有富Bi相颗粒弥散分布的组织,同时还具有高的耐磨性能,有很强的实际应用价值。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
难混溶论文参考文献
[1].贾鹏.铝基难混溶合金液相分离及凝固组织的调控[D].济南大学.2019
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[4].满田囡,张林,项兆龙,王文斌,高建文.添加Ti对Al-Bi难混溶合金组织和性能的影响[J].物理学报.2018
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