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超声波在金属凝固中的应用与发展

高守雷 , 翟启杰 , 戚飞鹏 , 富知愚 , 龚永勇

材料导报

简要介绍了超声波及其基本特性,综述了高能超声对金属凝固过程作用方面的研究和应用状况,提出超声处理是改善金属凝固组织、提高力学性能的有效方法,并对21世纪超声凝固细晶技术的前景进行了展望.

关键词: 超声波 , 金属 , 凝固

侧部导入超声处理对共晶Al-Si合金凝固特性的影响

刘清梅 , 龚永勇 , 侯旭 , 戚飞鹏 , 翟启杰

中国有色金属学报

研究了功率超声处理对ZL102铝硅合金凝固特性的影响.研究发现:在凝固过程中进行超声处理能显著细化共晶硅相,改善其形貌及分布;通过对比未处理、300 W超声波及500 W超声波处理条件下铝硅合金不同部位的力学性能及断口形貌,发现功率超声处理明显提高铝硅合金的力学性能,且随着处理功率的增大,合金的力学性能随之提高.并分析了超声波在铝硅合金中传播时衰减的原因,通过数学方法得到衰减方程,并探讨了其衰减规律.

关键词: 共晶Al-Si合金 , 功率超声波 , 凝固组织 , 力学性能 , 衰减

脉冲磁致振荡下Al-4.5wt％Cu合金微观组织形态

徐智帅 , 李祺欣 , 梁柱元 , 翟启杰 , 龚永勇

上海金属

应用脉冲磁致振荡技术处理Al-4.5wt％ Cu合金的凝固过程,并用快速凝固装置固化初生α-Al相.结果表明,合金凝固前期,熔体固相分数小,温度高,脉冲磁致振荡主要促进熔体形核,此刻初生α-Al相微观形貌细小,圆整.随着处理时间的延长,熔体温度降低,脉冲磁致振荡难以抑制晶核的快速生长,新、老晶核竞相生长,并发生吞并或融合,晶粒粗大,形状复杂.一定放电频率的脉冲磁致振荡处理能有效抑制初生α-Al相的长大,频率越高,抑制效果越好,且初生α-Al相随着放电频率的增高变得更加细小、圆整.

关键词: 脉冲磁致振荡 , Al-4.5wt％ Cu合金 , 初生α-Al相 , 微观组织

脉冲磁致振荡细化工业纯铝机制研究

李祺欣 , 俞基浩 , 梁冬 , 张志臣 , 龚永勇

上海金属

以工业纯铝为研究对象,通过在铸型内放置金属网隔离的方法,研究了脉冲磁致振荡(pulsed magneto cscillation,PMO)细化工业纯铝凝固组织的机理.试验结果表明,脉冲磁致振荡能激发工业纯铝在铸型内壁、熔体液面以及固/液界面前沿处大量形核.脉冲磁致振荡技术利用高频变化的电磁场作用于熔体中并感生出振荡式电磁力,这种电磁力一方面能减小熔体内部温度梯度,从而增大形核面积;另一方面能加速晶核在液面以及固液界面处脱落并游离到整个熔体中,从而形成结晶雨效应细化金属凝固组织.

关键词: 脉冲磁致振荡 , 工业纯铝 , 凝固组织 , 晶粒细化

巴氏合金变质处理的绿色方法

高守雷 , 张海波 , 戚飞鹏 , 侯旭 , 龚永勇 , 翟启杰

上海金属 doi:10.3969/j.issn.1001-7208.2003.05.001

功率超声具有独特的变质作用,是一种绿色无污染的环保型变质处理方法.研究了功率超声对巴氏合金凝固过程的影响.结果表明,在巴氏合金的凝固过程中导入功率超声,能够显著细化巴氏合金组织,但随超声功率增大,热效应变明显,合金凝固后的组织又变得粗大.根据该结果,分析了功率超声变质细化的机理.

关键词: 功率超声 , 巴氏合金 , 凝固 , 变质处理

金属凝固过程与细晶技术

翟启杰 , 龚永勇 , 李仁兴

材料与冶金学报 doi:10.14186/j.cnki.1671-6620.2015.02.001

为了实现连续铸造金属材料的均质化,研究了以数值模拟得到的凝固过程函数曲线方程控制自行设计单向凝固炉中凝固过程的工艺参数选择原则;并基于以自行设计并制备的脉冲电磁振荡凝固实验装置获得的大量实验结果及对其进行的理论分析,揭示了脉冲电磁振荡细化金属凝固组织的机理,提出了脉冲磁致振荡凝固细晶化技术.

关键词: 热模拟 , 脉冲电磁振荡 , 凝固过程 , 洁净化 , 细晶化

永固红F5R电泳液微胶囊的制备和表征

倪卓 , 李丹 , 钟玉莲 , 刘丽双 , 陈展明

材料导报

采用十八胺对永固红F5R进行化学修饰,以Span-80为稳定剂,四氯乙烯为分散介质,制备了分散性和稳定性良好的电泳液.以此电泳液为囊芯,脲甲醛树脂为壁材,制备了一种红色电子墨水微胶囊,研究了投料比、合成温度、酸化时间和搅拌速度等对合成微胶囊的影响.结果表明,合成的微胶囊形貌呈规则球形,表面光滑,囊壁结构致密,强度较好,包覆率达到82%,囊芯含量达到76%.永固红F5R电泳液微胶囊具有明显的电场响应行为,可以作为柔板显示器的功能材料.

关键词: 电子墨水 , 微胶囊 , 永固红F5R , 电场响应

永古高速公路SBS改性沥青试验研究

杨成 , 刘德仁 , 王旭 , 刘国太

硅酸盐通报

本试验主要研究目的是SBS改性剂、相容剂、稳定剂、剪切速率、剪切时间、发育时间对永古高速公路SBS改性沥青性能的影响.查阅该地区沥青路面资料,初步确定在相容剂掺量1.5％,稳定剂掺量1.5‰的前提下,通过对沥青软化点、25℃的针入度、5℃的延度、离析软化点差进行试验,对试验结果进行分析,最终确定SBS改性沥青的SBS改性剂掺量3.8％、相容剂掺量1.5％、稳定剂掺量2‰.在此SBS改性沥青的前提下,研究剪切速率、剪切时间、发育时间对SBS改性沥青的影响,在剪切时间30 min,发育时间90 min的前提下,继续对沥青软化点、25℃的针入度、5℃的延度进行试验,整理分析数据,得到最终的制备工艺为:剪切速率5500 r·min-1、剪切时间35 min、发育时间为120 min.得到结论为永古高速SBS改性沥青为:SBS改性剂掺量3.8％、相容剂掺量1.5％、稳定剂掺量2‰、剪切速率5500 r·min-1、剪切时间35 min、发育时间120 min.

关键词: 改性沥青 , SBS改性剂 , 相容剂 , 稳定剂 , 生产工艺

"永固紫"染料和四氯苯醌中多氯代二苯并二(口恶)(口英)/呋喃的分析

张庆华 , 吴文忠 , 占伟 , 徐盈

色谱 doi:10.3321/j.issn:1000-8713.2000.01.006

采用浓硫酸对5种不同来源的四氯苯醌和"永固紫"染料样品进行溶解分散,用甲苯提取和多层色谱柱纯化,利用同位素稀释法及高分辨气相色谱/质谱 (HRGC/HRMS)联用技术,测定了其中的多氯代二苯并二(口恶)(口英)/呋喃(PCDD/F)的质量比.结果表明"永固紫"染料及其原料中P CDD/F的质量比异常高,八氯代二苯并二(口恶)(口英)/呋喃(OCDD/F)已达到μg/g级甚至100 μg/g级,七氯代二苯并二(口恶)(口英)/呋喃(HpCDD/F)和六氯代二苯并二(口恶)(口英)/呋喃(HxCDD/F)质量比也达到 ng/g级.所有样品的毒性当量浓度(TEQ)均已超过10 pg/g的危险水平,是纺织品中PCDD/F的一类重要污染源.并进一步探讨了PCDD/F的来源.

关键词: 多氯代二苯并二(口恶)(口英)/呋喃 , 染料 , 四氯苯醌

专栏特约编辑赵永庆

中国材料进展

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