马坤全
,
刘静
,
周一欣
工程热物理学报
为解决高集成度计算机芯片、光电器件等引发的热障问题并降低能耗,本文基于前期研究基础,试验探索不同加热功率下基于芯片自身发热量来驱动液态金属循环,从而达到冷却芯片的方案.分析表明,该方法能有效降低芯片表面与环境之间的热阻.试验显示,热量通过热电片转化的电能,驱动液态金属电磁泵,并且在未设置风扇的情况下实现了50W的散热量;而且,加热功率越高,热电片产生电流越大,从而驱动力越强.这种热驱动型液态金属芯片散热器是一种完全静音、自适应、无需外部能苗输入的先进芯片散热器.
关键词:
自驱动
,
液态金属冷却
,
芯片散热
,
热管理
,
温差发电
葛丙明
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刘林
,
赵新宝
,
黄太文
,
张军
,
傅恒志
稀有金属材料与工程
对应用液态金属冷却(LMC)和高速凝固(HRS)方法制备的叶片状高温合金铸件的铸态组织进行了研究,以比较2种定向凝固方法的优缺点.分别对沿铸件凝固方向不同截面位置处的晶粒取向、一次枝晶间距和γ’相尺寸进行了分析.结果表明,对于HRS铸件的中部截面,枝晶的<001>方向偏离铸件轴向的最大角度在抽拉速率由40 μm/s提高至110 μm/s的过程中不断减小.在70 μm/s的抽拉速度下,LMC铸件中部截面处的中心区域内晶粒的最大偏离角度要大于HRS铸件的相应位置处的偏离角,但是晶粒的整体取向却呈现较HRS铸件更集中的趋势.铸件项部截面处的枝晶组织比中部截面处要粗大,这种现象在HRS铸件中更严重.γ’相尺寸在铸件由叶身位置凝固至平台位置的过程中不断粗化.但当抽拉速率高于70 μm/s时,叶身位置和平台位置之间γ’相尺寸之间的差异在LMC铸件中更小.
关键词:
镍基高温合金
,
定向凝固
,
晶体取向
,
液态金属冷却
,
高速凝固法
张健
,
申健
,
卢玉章
,
楼琅洪
金属学报
doi:10.3724/SP.J.1037.2010.00509
对高温度梯度液态金属冷却(LMC)定向凝同技术中低熔点合金污染、模壳变形破裂等关键问题进行了分析,通过优化LMC定向凝固工艺,解决了430mm长大型铸件变截面位置的断晶、偏晶等问题,分析了铸件的显微组织,热处理工艺及典型力学性能,成功研制了大型定向结晶叶片.
关键词:
高温合金
,
定向凝固
,
液态金属冷却
,
叶片
石倩颖
,
李相辉
,
郑运荣
,
谢光
,
张健
,
冯强
金属学报
doi:10.3724/SP.J.1037.2012.00172
通过对传统定向凝固(HRS)及液态金属冷却(LMC)2种工艺制备的镍基单晶高温合金铸态微孔和固溶微孔尺寸与分布的定量表征,分析了制备工艺以及合金成分对单晶合金铸态及固溶微孔形成的影响.结果表明:合金成分的差异导致本研究中HRS合金铸态微孔体积分数低于LMC合金.2种合金经固溶热处理后,在靠近表面的贫A1层及附近均形成大量的圆形固溶微孔,该类微孔的数量随着与表面的远离而减少.高温空气环境下Al向表面扩散形成贫Al层,进而由于Kirkendall效应形成近表面固溶微孔.高温下枝晶干和枝晶间的元素在扩散过程中产生的Kirkendall效应是合金内部固溶微孔的主要成因.LMC合金较小的一次枝晶臂间距和较低的元素凝固偏析程度使得其内部产生的固溶微孔数量远小于HRS合金.
关键词:
单晶高温合金
,
微孔
,
固溶处理
,
定向凝固
,
液态金属冷却
闫学伟
,
唐宁
,
刘孝福
,
税国彦
,
许庆彦
,
柳百成
金属学报
doi:10.11900/0412.1961.2015.00338
考虑了液态金属冷却定向凝固过程中动态对流边界,建立了高温合金铸件温度场数学模型,采用三维元胞自动机(cellular automaton,CA)方法和KGT生长模型,建立了镍基高温合金凝固过程晶粒形核及生长的数学模型.采用宏观模型与微观模型双向同步耦合,实现了温度场和晶粒组织的数值模拟.进行了浇注实验,用冷却曲线和晶粒形貌验证了数学模型的准确性.对液态金属冷却定向凝固规律的研究表明,抽拉速率不仅对糊状区形状有重要影响,而且对晶粒的平行度以及枝晶组织的细密性也有很大的影响.抽拉速率过小时,糊状区上凸,晶粒组织易发散;抽拉速率过大时,糊状区下凹,晶粒组织汇聚,同时造成枝晶组织的粗化;适当的抽拉速率下能获得平坦的糊状区,提高晶粒的平行度,细化枝晶组织.
关键词:
液态金属冷却
,
数学模型
,
定向凝固
,
数值模拟
卢玉章
,
席会杰
,
申健
,
郑伟
,
谢光
,
楼琅洪
,
张健
金属学报
doi:10.11900/0412.1961.2014.00449
利用高温度梯度定向凝固-液态金属冷却(LMC)技术制备了重型燃机定向结晶空心高压涡轮叶片,采用ProCAST有限元模拟软件计算了LMC定向凝固工艺下,不同抽拉速率时空心定向结晶叶片凝固过程的温度场、晶粒组织以及一次枝晶间距(PDAS),预测了抽拉速率对杂晶、雀斑等缺陷的影响.结果表明,模拟结果与实验结果吻合良好.随着抽拉速率增加,叶片的凝固速率、冷却速率均增加,远高于高速凝固法(HRS)的凝固速率、冷却速率;叶片不同部位达到最大纵向温度梯度时的抽拉速率不同,纵向温度梯度是评价定向工艺的有效方法;LMC工艺制备的燃机叶片消除了雀斑缺陷,PDAS远小于HRS工艺.
关键词:
液态金属冷却
,
定向凝固
,
重型燃机叶片
,
数值模拟
