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《山东工业大学》 1998年
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Al-si合金熔体的微观结构及Si原子集团的演变行为

王伟民  
【摘要】:本文以Al-Si合金熔体的微观结构为研究对象,在原子层次上分析与探讨了熔体结构中Si原子集团随温度,外加元素等条件下的演变行为。用θ-θ高温X-射线衍射仪分析了纯Al液、含固相颗粒的Al液、Al-Si合金液的结构;以及这些结构在变质元素存在的情况下,和在直流电存在的情形下的变化规律;用DSC分析了Al-Si合金以及变质后的凝固过程热效应;着重分析过共晶Al-16%Si合金不同过热条件下的熔体的结构与凝固组织间的联系。 本文测量了Al液在不同温度下的结构参数。在温度范围为670-1420℃时,纯Al液的原子密度为0.0524-0.0486(1/(?)~3),最近邻配位数11.247-11.236,最近邻原子距离为2.85-2.755(?)。液态共晶和过共晶Al-Si合金总配位数比亚共晶Al-Si合金的小。 首次以含固相粒子Al液的结构作为参照系,比较纯Al液与含固相粒子Al液的结构的原子密度随温度升高时的变化,发现Al液在加入固相粒子后,原子密度下降速率比未加时小,体系中液相的热膨胀受到限制,从自由体积的角度而言,固相粒子占据了体系中的一部分自由体积。 测量了Al-Si合金在0-20%Si范围内的液态结构参数。发现在亚共晶成分范围内,随着Si量的升高,合金熔体原子密度升高,配位数下降,合金的原子密度在共晶处达到极大。合金的原子密度随温度下降速度都比纯Al液的快;高Si合金熔体原子密度的降低速度小于低Si的。这表明Al液中自由体积具有一定的浓度,当合金熔体中Si量高达共晶成分时,自由体积已被含Si原子集团占满。 在液体金属分布函数曲线4πrρ(r)进行分解的物理基础上,根据高斯函数的特性,首次证明了液体金属径向分布函数在几个(?)范围内可以进行高斯分解,其分解结果与分布函数4πrρ(r)的分解结果差别不到0.8%,与文献提供的数据的差别不到1.5%;同时,由于径向分布函数的物理内涵,它的高斯分解可以获得液
【学位授予单位】:山东工业大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:1998
【分类号】:TG111

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【引证文献】
中国期刊全文数据库 前4条
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4 韩严法;祖方遒;黄中月;陈忠华;李小蕴;;Pb-6%Bi合金熔体结构转变及其对凝固的影响[J];中南大学学报(自然科学版);2011年06期
中国博士学位论文全文数据库 前6条
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6 陈红圣;Sn-Bi系合金熔体结构转变及其对凝固和润湿性的影响[D];合肥工业大学;2008年
7 范志东;Si纳米线的固—液—固可控生长及其形成机理分析[D];河北大学;2010年
8 苗龙;外场对Al-20%Si合金凝固组织的影响[D];大连理工大学;2012年
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【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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9 宋勇敏,朱敦伦,魏振华;过共晶铝硅合金新型细化剂的研究[J];兵器材料科学与工程;1994年02期
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中国重要会议论文全文数据库 前10条
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5 谢永慧;孙计生;刘效方;;TC4合金与W90、W50合金的真空钎焊研究[A];第九次全国焊接会议论文集(第1册)[C];1999年
6 何明奕;赵晓军;刘丽;王胜民;宋丹;;热浸镀合金液态性能研究[A];高性能防腐蚀涂装及表面保护技术的应用与发展——第16届全国表面保护技术交流会论文集[C];2011年
7 董心权;程力智;张玉梅;何开元;;Fe_(95)Bi_5混合粉末机械合金化结构和磁性的研究[A];第二届中国功能材料及其应用学术会议论文集[C];1995年
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9 彭立明;邹启明;温宏权;毛协民;徐匡迪;;单晶连铸技术的研究现状与展望[A];第三届中国功能材料及其应用学术会议论文集[C];1998年
10 刘平;康布熙;曹兴国;黄金亮;顾海澄;;快速凝固Cu-Cr和Cu-Cr-Zr合金的时效硬化行为[A];第三届中国功能材料及其应用学术会议论文集[C];1998年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 高传慧;碱式硫酸镁晶须的合成及表面改性研究[D];中国海洋大学;2010年
2 起华荣;A356合金熔体调控对流动性的影响机理研究[D];昆明理工大学;2009年
3 刘大春;从含锌铟复杂物料中提取金属铟新工艺的研究[D];昆明理工大学;2008年
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5 陈亮维;大变形叠轧制备超细晶铜材织构组织演变规律研究[D];昆明理工大学;2009年
6 陈明昕;新型有机物切削刀具材料的低温二次硬化机理研究及渗碳体超细化的析出控制[D];昆明理工大学;2009年
7 贾国斌;若干铅基合金真空蒸馏分离提纯的研究[D];昆明理工大学;2010年
8 梅向阳;真空定向凝固法去除硅中金属杂质和晶体生长控制的研究[D];昆明理工大学;2010年
9 王胜民;机械镀锌无结晶形层的研究[D];昆明理工大学;2010年
10 周晓龙;反应合成AgCuO复合材料的组织均匀化及界面结构研究[D];昆明理工大学;2009年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 王茜;时效处理对快速凝固Cu-Cr合金组织性能的影响[D];河南理工大学;2010年
2 李含建;SiC_p/AZ91D复合材料真空气压浸渗机理及界面结构研究[D];南昌航空大学;2010年
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8 张建交;镧、钕、铈对4004铝合金变质效果研究[D];哈尔滨理工大学;2010年
9 李剑秋;均相沉淀法制备羟基磷灰石晶须及其台阶生长机理研究[D];武汉工程大学;2010年
10 陈晋;微波氧化焙烧高钛渣制备人造金红石新工艺的研究[D];昆明理工大学;2008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
2 裴立宅;;硅纳米线纳米器件的研究进展[J];半导体光电;2007年02期
3 刘文平;李铁;杨恒;焦继伟;李昕欣;王跃林;;基于MEMS工艺制作的硅纳米线及其电学性质[J];半导体学报;2006年09期
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9 高守雷,翟启杰,戚飞鹏,富知愚,龚永勇;超声波在金属凝固中的应用与发展[J];材料导报;2002年09期
10 张曙光;何礼君;张少明;石力开;;绿色无铅电子焊料的研究与应用进展[J];材料导报;2004年06期
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 王同敏;金属凝固过程微观模拟研究[D];大连理工大学;2000年
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4 于大全;电子封装互连无铅钎料及其界面问题研究[D];大连理工大学;2004年
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9 李先芬;共晶系和匀晶系二元合金熔体结构转变及其对凝固的影响[D];合肥工业大学;2006年
10 郑洪亮;基于宏—微观模型的球墨铸铁凝固过程数值模拟[D];山东大学;2007年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 袁韧;钽丝的退火织构和再结晶机理的研究[D];中南大学;2002年
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3 张帅;金属纳米晶体熔化的尺寸效应[D];吉林大学;2004年
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5 沈融融;电阻率法研究二元合金温度诱导不连续液—液结构转变[D];合肥工业大学;2006年
6 李胜;半固态成形铝硅铁合金第二相破碎机理及性能的研究[D];沈阳工业大学;2006年
7 曾斌;过共晶铝硅合金变质及其变质机理的研究[D];湘潭大学;2006年
8 陈翔燕;凝固过程中外场对流动控制的研究[D];西北工业大学;2007年
9 周兵;Sn-Bi系与Pb-30%Sb合金熔体结构转变的可逆性及其对凝固的影响[D];合肥工业大学;2007年
10 陈红圣;Sn-Bi系合金熔体结构转变及其对凝固和润湿性的影响[D];合肥工业大学;2008年
【二级引证文献】
中国期刊全文数据库 前8条
1 许骏;于思荣;;铝基合金相变储热材料的研究现状与发展趋势[J];材料导报;2013年19期
2 李小蕴;吴炜;陈红圣;祖方遒;;Sn-Bi系无铅焊料熔体结构转变及其对凝固组织及润湿性的影响[J];金属功能材料;2010年06期
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4 王丽强;黎振华;岑启宏;;球墨铸铁热分析的理论研究[J];热加工工艺;2013年05期
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6 韩严法;祖方遒;黄中月;陈忠华;李小蕴;;Pb-6%Bi合金熔体结构转变及其对凝固的影响[J];中南大学学报(自然科学版);2011年06期
7 刘明全;刘兰俊;祖方遒;;温度诱导的液-液结构转变对Sn-10%Bi合金凝固的影响[J];铸造技术;2012年01期
8 高文龙;张先锋;丰大顺;祖方遒;;SnSb15合金液-液结构转变的可逆性及熔体状态对凝固的影响[J];中国有色金属学报;2013年06期
中国重要会议论文全文数据库 前1条
1 刘兰俊;郭蕾蕾;祖方遒;魏传颖;;熔体结构对Bi-20%Sb合金凝固行为及组织的影响[A];2011年安徽省科协年会——机械工程分年会论文集[C];2011年
中国博士学位论文全文数据库 前9条
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5 李雪莲;非晶态合金液体脆性的热力学表征[D];山东大学;2010年
6 李敏;部分重熔处理及稀土Y对ZL205A合金组织与性能的影响[D];哈尔滨工业大学;2010年
7 孙明;Mg-Gd-Y镁合金Zr晶粒细化行为研究[D];上海交通大学;2012年
8 吴敏;无铅钎料熔体热力学性质研究及应用[D];沈阳工业大学;2013年
9 唐宇;焊料纳米改性对无铅焊点界面反应及力学性能影响的研究[D];华南理工大学;2013年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 厉虹;非晶合金凝固的界面结构及其热力学特征的研究[D];沈阳工业大学;2011年
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3 于丹;脉冲电磁场作用下典型铝合金固溶与时效工艺的研究[D];辽宁工学院;2007年
4 益汛;温度诱导Pb-Sn、In-Sn和Pb-Bi合金液—液结构转变的可逆性[D];合肥工业大学;2007年
5 邹丽;Sn-(Bi,Pb,In)合金熔体电传输性质温度行为及其凝固相关性[D];合肥工业大学;2008年
6 孙其强;Sn-Sb合金熔体结构转变及其对凝固的影响[D];合肥工业大学;2008年
7 郭蕾蕾;Zn系合金熔体电阻率的研究及熔体结构变化对Bi-Sb20%合金凝固组织的影响[D];合肥工业大学;2008年
8 刘永驰;SnAg(Cu)系无铅焊料熔体结构状态与凝固组织及润湿性的相关性探索[D];合肥工业大学;2009年
9 赵秀艳;金属射流的MHD特性分析[D];山东农业大学;2009年
10 宁爽;合金熔体粘滞激活能与相图相关性的研究[D];山东大学;2010年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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4 陈隆庆,沈宁福,孙国雄;Al-Fe-V-Si快速凝固热强铝合金中“块状相”的产生条件[J];金属学报;1995年19期
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6 刘让苏;李基永;杜怀勤;;关于Ga的非晶态结构转变过程的模拟研究[J];科学通报;1993年05期
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【相似文献】
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中国重要报纸全文数据库 前3条
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2 本报记者 王虹;王文魁与非晶合金[N];中国机电日报;2001年
3 林昌明;电池:以技术创新寻求突破[N];电子资讯时报;2006年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 王伟民;Al-si合金熔体的微观结构及Si原子集团的演变行为[D];山东工业大学;1998年
2 谷廷坤;合金熔体局域结构的实验及从头算研究[D];山东大学;2005年
3 薛艳杰;ThMn_(12)型稀土永磁材料的结构、磁性及反常热膨胀研究[D];中国原子能科学研究院;2005年
4 单尚;苯腙类化合物的合成、表征及超分子结构研究[D];浙江工业大学;2005年
5 连峰;磁场对铝硅合金凝固组织和变质处理的影响[D];大连理工大学;2007年
6 Kother Osman Ashiry;由二吡啶基配体及二羧酸配体构筑的一系列超分子网络的合成、结构和性质[D];东北师范大学;2008年
7 周振平;Al-Fe合金熔体处理及凝固特性研究[D];沈阳工业大学;2008年
8 赵宁;无铅钎料的液态结构与钎焊界面反应及其相关性研究[D];大连理工大学;2009年
9 赵岩;二元合金熔体凝固过程中的结构演化及团簇行为[D];山东大学;2007年
10 孙春静;金属熔体的黏滞特性及相关物性的研究[D];山东大学;2007年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 李欣欣;几种Zn基二元及三元合金液态结构研究[D];山东大学;2013年
2 米春旭;Ti-Ni-Cu合金系的液态结构研究[D];山东大学;2010年
3 贾燕;Cu系及Sb系二元合金液态及过冷态结构的研究[D];山东大学;2012年
4 陈东明;几种材料的液态结构和动力学性质的第一性原理研究[D];哈尔滨师范大学;2010年
5 郭丽君;合金液态结构及其变化规律的研究[D];合肥工业大学;2002年
6 袁聪;强磁场对Al-Si合金组织性能的影响[D];大连理工大学;2006年
7 邓延波;基于液态结构变化的金属熔体热处理技术研究[D];济南大学;2010年
8 丁瑞芳;无铅钎料的液态结构及其物理性质的分子动力学计算[D];大连理工大学;2011年
9 高晓丽;具有DNA切割活性的联咪唑类金属配合物的合成、表征和机理研究[D];山西大学;2005年
10 郭进;电磁场对铝硅及锡磷青铜合金凝固组织影响的研究[D];大连理工大学;2006年
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