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《中国科学:物理学 力学 天文学》 2011年01期
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电场调控下合金凝固过程枝晶形貌演变同步辐射原位成像

王同敏  朱晶  陈宗宁  许菁菁  谢红兰  肖体乔  李廷举  
【摘要】:由于金属合金的不透明性,研究者们无法实时捕捉到金属合金凝固过程中枝晶生长的动态行为,也无法直接观察到电流对枝晶生长行为的动态调控过程.采用同步辐射X射线成像技术,实时观察到了电流对枝晶生长形貌演变的动态调控过程.成像结果表明,直流电流能够显著抑制枝晶生长,并促使枝晶尖端变平,随着电流增加,枝晶尖端发生分裂现象,这归因于枝晶尖端的电流拥挤以及溶质富集.脉冲电流能够显著细化枝晶臂间距并影响其凝固进程,主要原因是周期性的脉冲电流对液固界面产生了循环的热冲击和振荡扰动所致.
【作者单位】大连理工大学材料科学与工程学院;中国科学院上海应用物理研究所先进成像与工业应用研究部;
【关键词】同步辐射 凝固 枝晶 电场
【基金】:国家自然科学基金(批准号:50601003,50971032) 教育部新世纪优秀人才支持计划(编号:NCET-07-0137)资助项目
【分类号】:TG111.4
【正文快照】:
1引言在金属合金凝固过程中施加电流的研究可以追溯到20世纪60年代,研究发现电流能够改变金属的凝固行为[1,2].人们先后研究了直流电[3,4]、交流电[5]、脉冲电流[6~8]等不同电源种类及电参数对凝固组织的影响,发现电流对低熔点的Sn-Pb合金,中高熔点的Al-Cu,Al-Si等合金,乃至

【引证文献】
中国博士学位论文全文数据库 前3条
1 袁训锋;强制对流影响凝固微观组织的相场法研究[D];兰州理工大学;2011年
2 东青;Al-Cu合金定向凝固过程中的形态演化[D];上海交通大学;2011年
3 付亚波;铜合金水平电磁连铸及行星轧制技术的研究[D];大连理工大学;2011年
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前5条
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中国硕士学位论文全文数据库 前1条
1 房伟;高能脉冲电源的研究[D];兰州理工大学;2005年
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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10 杜广煜;何长树;赵骧;左良;;电场退火对冷轧工业纯锌板再结晶织构的影响[J];东北大学学报(自然科学版);2008年04期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
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8 宋军涛;苍大强;章俊;宗燕兵;崔衡;何鹏;金翼;;电脉冲处理对HP295钢铸坯凝固组织的影响[A];冶金研究中心2005年“冶金工程科学论坛”论文集[C];2005年
9 高明;郭敬东;王宝全;曾尤;周亦胄;周小明;何冠虎;周本濂;;强脉冲电磁场对金属材料表面层的影响[A];2000年材料科学与工程新进展(下)——2000年中国材料研讨会论文集[C];2000年
10 张明;任向飞;吕博;张福成;李艳国;;高能量密度脉冲电流对ZGMn13Mo2钢凝固组织的影响[A];第十届全国青年材料科学技术研讨会论文集(C辑)[C];2005年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 李中亮;大曲率弧矢聚焦双晶单色器及多层膜单色器相关技术研究[D];中国科学技术大学;2011年
2 袁训锋;强制对流影响凝固微观组织的相场法研究[D];兰州理工大学;2011年
3 张永;电场作用下合金液相流动及凝固结晶生长规律[D];哈尔滨工业大学;2011年
4 付亚波;铜合金水平电磁连铸及行星轧制技术的研究[D];大连理工大学;2011年
5 常广才;BSRF同步辐射生物大分子光束线设计和性能研究[D];中国科学技术大学;2011年
6 郑建毅;电脉冲法消除残余应力的理论及关键技术研究[D];浙江大学;2011年
7 刘兵;静电场对铝合金的作用效应与机制[D];西北工业大学;2002年
8 张北江;低频电磁场作用下铝合金半连续铸造工艺与理论研究[D];东北大学;2002年
9 班春燕;电磁场作用下铝合金凝固理论基础研究[D];东北大学;2002年
10 张明;脉冲电流处理铁基合金的凝固组织特性研究[D];燕山大学;2006年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 尹腾;4032铝合金变质技术研究[D];中南大学;2011年
2 洪鹏;外加电场和磁场对钢铁熔体凝固过程的影响研究[D];安徽工业大学;2010年
3 田莉莉;脉冲电流作用下金属凝固组织的研究[D];山东大学;2011年
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5 何国伟;Ag添加对Zr_(57)Al_(15)Co_(28)非晶合金性能的影响[D];燕山大学;2011年
6 李雪洁;电脉冲改善连铸坯凝固组织的工业化试验研究[D];西安建筑科技大学;2011年
7 白琦锋;几种新生污染物对嗜热四膜虫的分子生态毒性研究[D];上海交通大学;2011年
8 师晓宙;电磁定位系统的研究和实现[D];天津大学;2012年
9 张云虎;脉冲电流作用下Al-Si合金定向凝固组织演化研究张云虎[D];上海大学;2011年
10 吕端剑;金属材料电脉冲处理工艺的实验研究[D];哈尔滨理工大学;2011年
【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 潘秀兰,王艳红,梁慧智;国内外电磁搅拌技术的发展与展望[J];鞍钢技术;2005年04期
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中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 于艳梅;过冷熔体中枝晶生长的相场法数值模拟[D];西北工业大学;2002年
2 王晓东;电磁力对金属熔体驱动与运动形态控制的研究[D];大连理工大学;2002年
3 赵宇宏;合金早期沉淀过程的原子尺度计算机模拟[D];西北工业大学;2003年
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5 李新涛;管线坯水平连铸工艺及外场改性研究[D];大连理工大学;2006年
6 赵达文;过冷熔体凝固的相场法自适应有限元模拟[D];西北工业大学;2006年
7 卢艳丽;镍基合金沉淀过程的含畸变能微观相场模拟[D];西北工业大学;2007年
8 王永欣;铝锂合金的相场模拟与实验研究[D];西北工业大学;2006年
9 韩延峰;超声制备Al-5Ti-1B中间合金及α-Al/异质核心界面研究[D];上海交通大学;2007年
10 金文中;K417高温合金真空熔铸凝固过程的电磁控制[D];大连理工大学;2008年
中国硕士学位论文全文数据库 前8条
1 张生龙;Cu-Cr-Zr和Cu-Zn-Cr-Zr合金时效特性研究[D];中南大学;2002年
2 刘辉;连铸连轧法取代传统上引法生产高速电气化铁路用铜银合金接触线的研究[D];昆明理工大学;2005年
3 赵宇辉;铝合金微观组织相场法数值模拟技术研究[D];中北大学;2006年
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6 倪元相;小型三辊行星冷轧机的研究开发[D];昆明理工大学;2006年
7 刘静;金属凝固过程微观组织形成的相场法模拟研究[D];西北工业大学;2006年
8 刘东华;紫铜冷凝管铸轧过程组织演变及冷凝铜管耐腐蚀性能研究[D];中南大学;2006年
【二级引证文献】
中国硕士学位论文全文数据库 前2条
1 康纪龙;电磁场对铜合金水平连铸坯组织及偏析的影响研究[D];大连理工大学;2012年
2 张晴朗;基于数值模拟的镁合金缸体压铸工艺优化[D];合肥工业大学;2012年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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10 李辉,边秀房,刘相法,马家骥;电流处理对铝合金组织及性能的影响[J];特种铸造及有色合金;1996年03期
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3 记者 涂序波 通讯员 王灿鑫;我州最大风电项目罗坪山风电场奠基[N];大理日报(汉);2009年
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5 通讯员 张瑞澜;国电和风调兵山风电场投入试运行[N];铁岭日报;2010年
6 赵泰 杜涛 记者 吕晓明;小锅盔风电场机组全部发电[N];牡丹江日报;2009年
7 乌志文;甘肃一风电场获联合国注册[N];中国工业报;2009年
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10 本报记者 杨娜;乌兰伊力更风电场项目彰显金风科技龙头实力[N];中国电力报;2010年
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9 傅莉;电场对摩擦焊缝组织与性能的影响[D];西北工业大学;2002年
10 王霄;低纬(海南)地区电离层变化和扰动特性研究[D];中国科学院研究生院(空间科学与应用研究中心);2004年
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2 石华;10~6~10~8伏/米恒定电场下前五周期基态原子的边界轮廓[D];辽宁师范大学;2004年
3 马鑫;基于ObjectARX技术的铸件凝固进程数值模拟和凝固条件对凝固组织的影响[D];大连理工大学;2004年
4 陈玉庆;大型变压器漏磁场、电场和应力场有限元分析[D];山东大学;2005年
5 杨清勇;杂散电流腐蚀问题基础研究[D];大连理工大学;2006年
6 陈王锋;旋风静电空气滤清器的设计及流场仿真[D];吉林大学;2006年
7 高玲;介电量子阱线中的激子态[D];河北师范大学;2006年
8 李磊;断路器电场有限元分析及优化设计系统研究[D];沈阳工业大学;2006年
9 吴志明;使用新型功能材料SnSb脱除汽油中硫的初步研究[D];南京工业大学;2006年
10 王程;252kV自能式SF_6断路器开断性能计算与分析[D];沈阳工业大学;2005年
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