液态InSn49.1和InSn70合金熔点附近电阻率的反常变化

文章通过电阻率法对InSn49.1和InSn70合金熔体在升温过程中的电阻率进行了测量,结果发现在合金熔点附近的低温区域电阻率有异常的表现.进一步分析认为,在这些合金熔点附近的低温区域可能存在液液结构转变现象,并且液-液结构转变的发生与液态纯Sn的转变行为有着十分紧密的内在联系,而In对合金转变温度的高低有重要的影响作用.     

匀晶系Sb_(95)Bi_5合金熔体的液态结构变化规律与机理研究

利用液态金属X射线衍射仪和液态金属电阻率测量设备,分析了不同温度下Sb95Bi5合金的熔体结构、团簇相关半径以及Sb95Bi5合金熔体在降温过程中电阻率随温度的变化规律。实验结果表明,Sb95Bi5合金熔体的原子团簇相关半径在700~675℃之间发生了明显的变化,电阻率温度系数在698℃也发生了相应的变化,表明合金熔体在该温度范围内发生了液态结构的变化,这是由于该熔体中原子团簇在降温过程中发生Peierls形变所致。     

PbSnBi熔体液-液结构转变可逆性与凝固行为相关性研究

根据不同成分的PbSnBi三元合金熔体在温度诱导下发生液-液结构转变存在可逆与不可逆的差异,文章分别选取不可逆液-液结构转变的Pb3.82Sn6.18Bi90和可逆液-液结构转变的Pb26Sn42Bi32合金熔体,在不同温度诱导下对其凝固行为及组织进行了研究。结果表明,不可逆液-液结构转变后的Pb3.82Sn6.18Bi90合金熔体的结晶形核率和凝固过冷度较发生转变前增大,且初生相和共晶相组织明显细化;而可逆液-液结构转变的Pb26Sn42Bi32合金熔体对凝固行为及组织的影响不大;文中还就相关作用机理进行了讨论。     

Ga_(36.5)Sb_(63.5)熔体的电阻率—温度特性

为分析Ga36.5Sb63.5熔体电阻率的变化规律与液态结构变化的相关性,采用电阻率测试仪(RM)、X射线衍射仪(XRD)测量其电阻率及合金熔体的凝固组织。结果表明,Ga36.5Sb63.5熔体的电阻率-温度曲线在(716~730)℃温度之间出现突变,在突变区域前后温度下所得到的快速凝固组织中均含有GaSb二元相。     

Pb-6％Bi合金熔体结构转变及其对凝固的影响

通过Pb-6％Bi(质量分数)合金熔体的电阻率-温度行为，揭示在第一轮升温过程于813.3～1 135.9℃温度区间内发生熔体结构状态不可逆的变化；探索熔体状态对凝固行为与组织的影响，并利用牛顿热分析法(NrA)计算凝固潜热及固相分数随时间的变化。研究结果表明：当合金熔体经历结构转变后，凝固过冷度从5.4℃增大到8.4℃，凝固潜热从5.33×107 J/m3增加到7.08×107J/m3，凝固所需时间由28 s增加到39 s，凝固组织显著细化。熔体结构变化是合金熔体中Bi-Bi共价键原子团簇分解所致，且这一过程是一个熵增的过程，新的熔体结构更加均匀无序；当温度降低时，这些团簇不会重新形成。这会使得凝固形核需要有更大的过冷度，形核率增加，晶体生长速度降低，从而致使组织细化。不同的熔体结构状态对凝固有明显的影响。     

熔体过热对Bi-Sb20合金熔体结构转变和退火稳定性的影响

熔体过热处理可以使熔体微结构发生转变,进而改变凝固后的组织和性能.以Bi基二元合金Bi-Sb20为研究对象,对合金Bi-Sb20分别进行700℃、900℃恒温熔体过热处理,通过测量熔体的电阻率随时间的变化曲线来研究熔体结构的转变.实验中发现Bi-Sb20合金熔体的结构转变存在一个临界温度,超过临界温度熔体合金的组织结构会发生变化,金相实验显示Bi-Sb20合金在经过900℃熔体过热处理后晶粒显著细化.但是对比700℃熔体过热处理、凝固后250℃退火处理和900℃熔体过热处理、凝固后250℃退火处理,实验结果表明900℃熔体过热处理后再进行合金退火后反而晶粒变大,且组织结构不稳定.因此经过熔体过热处理晶粒已经细化的合金不需再进行退火处理.该研究为有效开发利用过热处理工艺改变Bi-Sb20合金的结构和性能提供一定的实验依据.     

Ce_(80)Cu_(20)合金熔体中原子自扩散与互扩散

扩散系数是描述液态金属动力学性质的关键物理量,也是金属材料设计与成型的必要参数.本文利用滑动剪切技术和中子散射技术分别测量了Ce80Cu20合金熔体互扩散系数和Cu原子的自扩散系数,两种扩散系数随温度的变化在所研究的温度范围均符合经典的Arrhenius关系.互扩散系数激活能与Cu原子自扩散系数激活能非常接近,互扩散系数绝对值大约是Cu自扩散系数的1.5倍.根据吉布斯自由能数据,本文还计算了该合金熔体互扩散的热力学驱动力(即热力学因子).结合计算的热力学因子以及经典的描述自扩散和互扩散关系的Darken方程,本文讨论了Ce80Cu20合金熔体中自扩散系数和互扩散系数之间的关系.     

温度诱导非连续液-液结构转变--液态物质新的物理图像

长期以来,合金成分-温度相图的液相线(TL)以上区域被视为均一的液相区,即传统平衡热力学理论所指的均匀液体.关于液体结构和性质对温度的关系,传统理论一直认为从TL到液-气临界点为连续渐变;然而,近年来的研究却观察到了不同于上述传统理论的新的物理图像;一些合金熔体在高于TL数百度的温度范围,可发生温度诱导液-液转变(TI-LLST),即熔体结构及诸方面性质随温度发生非连续的变化.     

电脉冲处理对Sn-15%Pb合金凝固组织中枝晶形态的影响

研究了电脉冲处理对Sn-15%Pb合金凝固组织的影响.通过对Sn-15%Pb合金熔体施加电脉冲处理,其凝固组织发生了由原始的树枝晶向球状组织的转化,同时晶粒发生明显细化.分析认为,由于电脉冲处理作用,合金熔体结构发生了改变,使熔体中Pb的活度提高,进而引起溶质平衡分配系数的变化,导致凝固前沿的溶质富集减轻,溶质分布情况发生改变,促使树枝晶向球状组织转化,并且使凝固组织发生细化.     

固液反应球磨制备Al-Cu-Co三元金属间化合物

利用固液反应球磨技术制备了Al-Cu-Co三元合金．分别采用Co球球磨Al-33．2％Cu(此文中的百分比为质量分数),Al-54％Cu(A12Cu)和Al-70％Cu(A1QJ)二元合金熔体,在923K和973K球磨Al-33．2％Cu熔体12h后生成Al65Co15Cu20粉末;在923K和1023K球磨24h后生成Al69Co25Cu6粉末,在893K和993K分别球磨Al-54％Cu(A12Cu)合金熔体12h和24h后均生成Al65Co15Cu2n粉末;在1123K球磨Al-70％Cu合金熔体24h后生成Al65Co15Cu20粉末．采用Al-Cu-Co固液反应球磨得到的金属间化合物粉末为纳米粒子．同时,对Al-Cu-Co三元合金相形成的规律进行了研究,对固液反应球磨机理进行了探讨．在固液反应球磨过程中,三元合金产物的元素摩尔比接近于二元母合金中的元素摩尔比;三元合金产物成分中固相第三组元的成分含量与二元母合金熔体成分有很大关系;提高反应球磨温度、延长球磨时间有利于三元合金产物的形成;延长球磨时间,形成的三元合金产物中磨球的成分增加;反应球磨温度超出二元母合金熔点越高,球磨反应越容易进行．     

Sn-Cu钎料液态结构与黏度分子动力学研究

应用基于MEAM势的分子动力学模拟,研究了Sn-0.7%Cu和Sn-1.8%Cu两种钎料在503~773K液态结构和黏度的变化规律.首先,通过模拟数据分别计算得出不同温度下两种钎料熔体的双体分布函数g(r)以及Cu元素和Sn元素在两种钎料合金中的均方位移,由均方位移得出自扩散系数,然后依据Stokes-Einstein方程计算出两种钎料的液态黏度,模拟计算液态黏度结果与实验数据基本一致.随着温度降低,黏度呈上升趋势,并且在黏度曲线上均出现跳跃点,以跳跃点为分界点,黏度曲线可以明显分为低温区和高温区.模拟得到的双体分布函数曲线符合热力学普遍规律,随着温度降低,第一峰和第二峰都变得更尖锐一些.     

Understanding atomic-scale phase separation of liquid Fe-Cu alloy

Using liquid Fe 60 Cu 40 alloy as a model, the structure of liquid Fe-Cu alloy systems is investigated in the temperature range 1200 2200 K, covering a large metastable undercooled regime, to understand the phase separation of liquid Fe-Cu alloys on the atomic scale. The total pair distribution functions (PDFs) indicate that liquid Fe 60 Cu 40 alloy is ordered in the short range and disordered in the long range. If the atom types are ignored, the total atom number densities and PDFs demonstrate that the atoms are distributed homogenously in the liquid alloy. However, the segregation of Fe and Cu atoms is very obvious with decreasing temperature. The partial PDFs and coordination numbers show that the Cu and Fe atoms are not apt to get together on the atomic scale at low temperatures; this will lead to large fluctuations and phase separation in liquid Fe-Cu alloy.     

Cu-Zr-Ag-Al非晶的晶化动力学研究

利用差示扫描热分析法(DSC)和X射线衍射仪(XRD),并借助Kempen模型和Kissinger方程,研究了不同加热速率下Cu45 Zr45 Ag7Al3非晶合金晶化过程及非等温晶化动力学.在连续加热条件下,随升温速率的加快,Cu45Zr45Ag7Al3非晶合金的特征温度Tg,Tx和Tp均向高温区移动,且过冷液相区间扩大.计算了该合金的激活能,分别为Eg=431.1kJ/mol,Ex=307.2 kJ/mol和Ep=339.5 kJ/mol;并计算出相应的Avrami指数n(分别为5.2和1.9),表明该非晶合金的晶化是以界面控制的多晶型晶化为主.     

Zr基大块非晶的研究

利用射流成型法制备出Ｚｒ５２．５Ｃｕ１４．６Ａ１１０Ｔｉ５大块非晶,该合金系统具有很强的玻璃形成能力和宽的过冷区,其玻璃转化温度Ｔｇ＝６５０．６３Ｋ,晶化温度Ｔｘ＝７２１．９０Ｋ,过冷区△Ｔｘ＝Ｔｘ－Ｔｇ＝７１．２７Ｋ,Ｖｉｃｋｅｒ硬度为５５８ｋｇ／ｍｍ＾２,压缩断裂强度１７３０ＧＰａ,弹性模量８２ＧＰａ,观察其断口有大量纹络状河流花样,并有融化的液滴存在,该合金系统大的玻璃形成能力应归功于合金组     

高含Cu量Mo－Cu合金的液相烧结

采用液相烧结Ｍｏ、Ｃｕ混合粉压坯的方法制取合金，分析了合金的力学性能及组织。借助ＴＥＭ，ＳＥＭ组织观察以及电子探针成分（ＥＤＸＡ）分析表明：Ｍｏ－Ｃｕ合金的烧结由于Ｍｏ的溶解－析出，Ｍｏ晶粒表面有Ｍｏ、Ｃｕ不同比例含量的过渡层，该层中组织均匀细小。在润湿角为０°附近温度烧结合金性能最佳。     

MgCl2改性橘子皮对水溶液中镉镍的吸附性能

以橘子皮(OP)为原料通过MgCl2改性制备新型橘子皮吸附剂MgOP.考察溶液pH、固液比、温度、吸附时间和金属离子质量浓度对其从水溶液中吸附Cd2+和Ni2+的吸附性能的影响.采用扫描电镜及红外光谱仪对吸附剂进行表征.MgOP对2种金属离子的吸附率随pH和固液比的增大而增大;温度对吸附率的影响较小;吸附速度很快,能在20 min内达到吸附平衡.MgOP对Cd2+和Ni2+的吸附动力学均符合准二级动力学方程;MgOP对Cd2+和Ni2+的的Langmuir最大吸附量分别为125.47和44.58mg/g.     

铜／钢反向凝固过程数值模拟中接触热阻的处理

以液固相反向凝固法生产的包铜钢线为研究对象，提出了反向凝固过程中在数值模拟时铜-钢界面处接触热阻的处理模型．在选择合适的热阻参数条件下，模拟结果和实验结果基本吻合．     

制备条件和退火对Co／Cu多层膜的巨磁电阻及结构的影响

用射频磁控溅射方法在不同条件下制备了数个系列的Ｃｏ／Ｃｕ多层膜样品，成功地观察到巨磁电阻随Ｃｕ层厚度的振荡行为。对比不同制备条件，发现清洁、较好的背景真空是获得巨磁电阻的关键。真空退火显著地降低了巨磁电阻第一峰的数值，其原因是退火引起的界面状态的微观变化导致相邻Ｃｏ层间的铁磁耦合。然而，对第二峰而言，退火后巨磁电阻值变化较小。用Ｘ－光衍射分析了样品退火后结构的变化     

Sintering mechanism of Cu-9Al alloy prepared from elemental powders

The sintering behavior of Cu-9Al alloys prepared from die pressing of elemental powders was investigated. The experimental results and kinetic analysis showed the formation of three consecutive layers of Al₂Cu, Al₄Cu₉, and AlCu phases, with Al₂Cu appearing first in the initial solid phase sintering stage. A liquid phase formed in the intermediate stage, resulting from the eutectic reaction between Al and Al₂Cu phases at 500 °C, which is 47 °C lower than the equilibrium reaction temperature. Swelling occurred when the liquid phase infiltrated the gaps between the copper particles, leaving pores at the original sites of Al particles and Al₂Cu. In the final stage of sintering, the Al-rich phases (Al₂Cu and AlCu) transformed to Al-poor phases (Al₄Cu₉ and α-Cu) in the temperature range of 500–565 °C. Al₄Cu₉ and α-Cu then transformed to AlCu₃ (β) above the eutectoid reaction temperature (565 °C), whereas AlCu₃ transformed to α-Cu and eutectoid phases (α-Cu + Al₄Cu₉) during cooling. The pure copper transformed to AlCu₃, and the pore volume decreased at 1000 °C. The microstructure study helps manipulate precisely the sintering process of Cu-Al alloys and optimize the microstructure with a high dimensional accuracy.     

铜基载氧体制备参数对释氧和吸氧性能的影响

在STA409PC热重分析仪上,以机械混合法和溶胶凝胶法制备的铜基载氧体为研究对象,研究了惰性载体种类、惰性载体添加比例、不同煅烧温度及煅烧时间等制备参数对铜基载氧体释氧和吸氧性能的影响.实验结果表明:三种类型载氧体释氧性能强弱顺序为Cu/Zr>Cu/Ti>Cu/Si,吸氧性能相差不大;随惰性载体添加比例的增加,载氧体的释氧和吸氧性能增强;随煅烧温度的升高,载氧体的释氧性能降低,而吸氧性能变化不大;煅烧时间的改变对载氧体的释氧-吸氧性能没有明显的影响;不同制备方法制备的载氧体,Cu/Zr和Cu/Si溶胶凝胶法好于机械混合法,Cu/Ti机械混合法好于溶胶凝胶法.