In-Sn20合金熔体电输运性质的研究

文章以直流四电极法和微差法分别测量了In-Sn20合金熔体的电导率σ和热电势S随温度的变化,并对不同温度下的熔体进行了X射线衍射实验。结果表明,合金熔体的电导率和热电势均在远高于液相线几百度的温区内发生了突变,且2种电子输运性质的突变温度一致,表明合金熔体在升温过程中可能发生了某种结构转变。利用Fiber-Ziman理论及赝势模型,计算并分析了合金熔体的电子状态密度N(EF)及其随能量的变化率dN(EF)/dE,发现N(EF)和dN(EF)/dE在一定温度范围内也随温度发生了突变。     

球墨铸铁热浸镀铝的扩散行为

为了提高铸铁模具的抗高温氧化性能,通过制备热浸镀铝试样、对试样进行扩散退火,采用扫描电镜（SEM）观察Al元素的扩散行为,观察700℃下,不同扩散时间和3h下不同扩散温度的试样截面形貌.研究和探讨在不同温度下和不同保温时间条件下Al的扩散情况.结果表明：对热浸镀铝试样进行扩散,温度越高,Al的扩散速度越快;在相同扩散温度时,增加保温时间有利于Al元素在合金层中扩散,随扩散时间的增加,Al层逐渐变薄直至消失,Fe-Al合金层明显增厚.     

磁场对过共晶Al-Fe合金中Al3Fe相形态和分布的影响

研究了交流磁场(0.3 T)和直流强磁场(12 T)作用下Al-2.89%Fe合金中初生Al3Fe相的形态与分布的变化.结果表明,Al-2.89%Fe合金在无磁场和交流磁场下凝固时,大部分初生Al3Fe相沉积在试样下部.在交流磁场下凝固时,Al3Fe相变得细碎且向试样中心聚集,呈近金字塔状分布.在强磁场下凝固时,Al3Fe相所受磁力作用和重力作用相平衡,因而在整个试样中均匀分布,且沿着易磁化方向[121]发生定向排列.对磁场的作用机理进行了初步分析.     

Al含量对AZ系镁合金燃点的影响

为了考察AZ系镁合金中不同Al含量对其初始熔化温度、燃点以及热解起燃时所处状态的影响,对镁合金初始熔化温度及燃点进行测试, 采用FESEM扫描电镜对实验镁合金组织及燃烧前合金表面形貌进行观察,采用XRD对合金进行物相分析.结果表明,AZ系镁合金中Al含量较低时对燃点的影响表现为,随Al含量的增加低温熔点相β-Mg₁₇Al₁₂生成并逐渐增多,引起合金初始熔化温度的下降,降低了合金的燃点.同时,纯Mg及AZ31镁合金是在固态下起燃的;AZ61和AZ80镁合金是在半固态下起燃的,但AZ80的固相率更低.此外,Al含量的增加有利于合金起燃前表面膜的连续性与完整性,减缓合金燃点降低.     

In及In-Cu合金熔体的粘度研究

利用回转振动粘度仪对纯In、In 5 %Cu合金及In 2 0 %Cu合金在液相线以上不同温度进行了粘度测量 ,实验结果表明 ,随温度升高 ,三种熔体的粘度都呈现减小趋势 ,且符合指数变化规律 ;纯In在 43 0℃和 470℃左右粘度出现异常变化 ,In 5 %Cu合金在 6 0 0℃附近粘度值有突变 ,In 2 0 %Cu合金在测试温度范围内没有明显变化 ,粘度的突变表明了液体结构的转变 ;在In中加入 5 %Cu后 ,熔体的粘度值减小 ,而加入 2 0 %Cu后 ,熔体的粘度值明显升高 .     

磁场对氧化物熔体中振荡态热毛细对流的抑制作用研究

利用高温熔体实时观察装置观察并研究了外加横向磁场对NaBi(WO₄)₂熔体中振荡态热毛细对流的影响. 当施加60 mt横向磁场时, 振荡态对流的振幅和频率均显著减小, 并且小温度梯度下的振荡态对流在磁场作用下趋于稳定. 这种磁场对振荡态对流的抑制效应可以归结为熔体中运动离子和磁场之间Lorentz力的作用. 对高温氧化物中离子电导率进行了测量, 固体中离子电导率随温度升高而增大, 而熔体的离子电导率约为2.0×10^−4·Ω^−1·cm^−1. 这表明熔体中存在一定数量的带电离子, 外加磁场对这些运动离子施加的Lorentz力使对流有序化, 从而抑制了熔体中的振荡态对流.     

交流磁场对埃林瓦合金内耗及负ΔG效应的影响

研究交流磁场对弥散硬化埃林瓦合金内耗 Q~(-1)和负 △G 效应的影响。结果表明:在交流磁场作用下,这种合金存在负 △G效应,而且与磁弹性效应密切相关。合金的内耗 Q~(-1)明显地取决于振动振幅 A,表明这种内耗主要来源于磁-力滞后损耗。在Q~(-1)-A 曲线上出现极小值是 γ′相质点对畴壁产生钉扎作用的结果。与直流磁场相比,交流磁场作用下的 H_((△G/G)min)小于直流磁场作用下的 H_((△G/G)min),但交流磁场作用下的|(△G/G)min|大于直流磁场作用下的|(△G/G)min|。     

Al2O3/Al Lanxide复合材料中气孔的形成机理及影响因素

在实验基础上提出了铝合金熔体直接氧化形成的Al2O3／Al Lanxide复合材料中气孔的形成机理;考察了母合金中掺杂元素(Mg、Si)含量和工艺温度对Al2O3／Al Lanxide复合材料气孔率的影响规律．研究结果表明,当工艺温度升高时,Al2O3／Al Lanxide复合材料的气孔率降低;当母合金中的镁含量增加时,材料的气孔率上升;而母合金中的硅含量对材料的气孔率几乎无影响．     

电场作用下二元液态合金中溶质活度变化理论模型

通过对Cu-0.2%Al合金施加直流、交流和脉冲电场发现,Cu液中溶质Al的活度系数随电场强度的增加,呈不同程度的减小趋势.为了进一步研究溶质Al的活度减小的原因,对Al-5%Cu合金在熔融状态下进行了液态淬火.通过淬火后的金相组织观察发现,电场作用下液态金属的结构发生了明显的变化,溶质在合金溶液中的分布发生了沿某一个方向聚集的现象.从而揭示了电场作用下二元系合金中溶质活度变化的本质,并在此基础上建立了电场作用下二元系合金中溶质活度变化的理论模型.     

Al-2.15％Mn合金的组织及摩擦学特性

采用搅拌法制备了Al-2.15 ％Mn合金,对其显微组织、强化机制及摩擦磨损性能进行了试验研究.结果表明:Al-2.15％Mn合金的组织为含Alu Mn4和Al6 Mn的α-Al固溶体;合金中Al6Mn的沉淀强化作用使其硬度较纯Al提高了60％;纯Al的冲击断口形貌为塑性断裂,Al-2.15％Mn合金的冲击断口形貌为准解理断裂;纯Al与Al-2.15％Mn合金在湿摩擦下的磨损量均大于干摩擦的磨损量;湿摩擦的腐蚀一机械磨损作用使磨痕为犁沟和蚀坑,干摩擦中磨屑的成片脱落由机械磨损中的黏着磨损引起;在干摩擦与湿摩擦中,纯Al的摩擦因数均大于Al-2.15％Mn合金的摩擦因数,Al-2.15％Mn合金较纯Al表现出更加优良的耐磨性.     

高压直流输电优势微观分析

从微观角度分析了交流输电、低压直流输电和高压直流输电过程中霍尔电场强弱的问题,认为交流输电和低压直流输电由于产生的霍尔电场过强,使得载流子在晶格势场中的能态升高,减小了载流子功函数,提高了载流子从导体表面逸出的概率,表现为磁阻增大;而采取高压交流输电,由于降低了载流子漂移运动速度,大大削弱了霍尔电场,使得载流子在晶格势场中的能态变化不大,载流子功函数减小不多,载流子从导体表面逸出的概率不高,减小了磁阻.因此,高压直流输电是电路上能量损耗最小的输电方式.     

瞬态热冲击下热电材料梁的温度场及热应力分析

基于热电材料特性,通过热电平衡方程和本构方程,得出热电材料梁瞬态模型的控制方程.采用分离变量法结合模型的初始条件和边界条件求出热电材料梁的非线性瞬态温度场,根据热应力理论分析求出瞬态热应力场,利用数学软件MATLAB给出了热电材料梁的呈抛物线分布的瞬态温度场和瞬态热应力场的特性曲线,研究了热冲击载荷下的热电材料梁在热电耦合环境中的热应力分析.讨论了不同时刻温度场和应力场随厚度的变化,以及对比p型和n型Bi₂Te₃热电材料梁热应力特性曲线.结果表明:瞬态温度场受其瞬态项的影响随厚度增加有增有减;瞬态温度场和瞬态热应力场随时间的增加最终趋于稳态不再随时间变化;趋于稳态后的Bi₂Te₃热电材料梁的热应力最值大于瞬态下的热应力最值;p型Bi₂Te₃热电材料梁的热应力总是大于n型Bi₂Te₃热电材料梁的热应力.     

交流磁场下7075铝合金液相线和固相线温度变化

在7075铝合金凝固过程中施加频率为50Hz的交流磁场,磁场强度的变化范围为0 06T,0 09T,0 12T·运用双电桥法分别测定了上述凝固过程的电阻 温度曲线,确定了合金在不同磁场条件下凝固的液相线和固相线温度·实验结果表明:在交流磁场中凝固的合金,其液相线和固相线温度均明显提高,并且结晶温度间隔变小,磁场强度越大,这种变化越明显·与未加磁场的合金相比,经交变磁场处理后的合金,其液相线温度上升了7 5～12 5℃,固相线温度升高了10～20℃·交流磁场作用改变了固液界面前沿液相中的原子团簇向固相跳动时所需克服的势垒,最终导致合金熔点的改变·     

磁场对脂肪酶催化活性的影响

研究了磁场对发生在液-液两相界面上的酶促反应的影响.4℃时磁化酶溶液,短时间内酶活性显著提高,0.1T的磁场作用1h可使酶活力提高76.1%,随着作用时间的增长,酶活性逐渐降低.pH值、温度均对酶的磁效应有明显的影响;酶的磁效应存在着滞后效应;磁化水也可明显提高酶的催化活性,经0.485T的磁场作用的水可使酶活性提高将近1倍.     

强磁场对半无限Al/Cu固液扩散偶凝固组织的影响

采用半无限Al/Cu扩散偶法,对磁场下Al-Cu合金凝固组织进行研究.结果表明:由于沿扩散方向Cu原子分数逐渐减小,凝固时,沿凝固方向依次生成α-Al胞/枝状晶等组织、Al-Al2Cu共晶组织和Al2Cu过共晶组织;在不同磁感应强度下(0～12 T),各组织发生了明显变化,胞状晶消失,枝晶粗化并发生偏转;共晶组织层间距与磁感应强度呈非线性关系,组织被扭曲;过共晶组织界面形貌变平整;Cu原子扩散距离缩短.利用XRD对α-Al枝晶区进行衍射分析,发现磁场下α-Al(100)晶面峰值强度变弱,(111)晶面变强.理论分析认为,强磁场对熔体流动的抑制作用和磁场下晶体的磁各向异性是导致上述现象的主要原因...     

温差电器件的传热分析

温差电器件是热电转换系统的核心部件。为了提高热电转换系统的效率并优化其输出功率和电压,详细分析了温差电器件的热阻网络,根据热电效应、热力学与电学理论建立了温差电器件的传热模型。利用此模型可以分析温差电器件的结构对其输出功率、电压及效率的影响,并着重分析了热电偶的长度和截面积对温差电器件性能的影响。通过数值分析表明,其功率随着热电偶的长度的减小和截面积的增大而明显增大,而最大热电转换效率逐渐缓慢减小。这可以为温差电器件或各种热电转换系统的优化设计提供参考与指导。     

半导体温差发电器件应用探讨

讨论了国内外半导体温差发电器件的发展状况,及需要改进的问题。包括器件种类,各种器件适用的领域。分析认为,半导体温差发电器件因其能够将低温废热直接转化为电能,而具有良好发展前景。