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制氮机厂家汉迅行业资讯 - 玻璃净化剂组分对Cu

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  玻璃净化剂组分对Cu50Ni5.合金熔体过冷度稳定性的影响①郭学锋1 2,杨根仓1(1.西北工业大学凝固技术国家重点实验室,西安710072;2.西安理工大学材料科学与工程学院,西安710048)为NrCtrA-frSi)和50%NrCa-A-frSi+50%Na2B74对Cu50Ni50合金熔体在循环过热过程中的过冷度及其稳定性的影响。结果表明,B2O3的净化过程为纯物理净化,合金熔体在循环过热过程中不能获得稳定的深过冷;Na-CA-B-Si玻璃的净化过程为物理一化学复合净化,但由于该净化剂粘度大,在循环过热的冷却过程中因发生合金熔体与净化剂分离,使合金熔体表面氧化,导致合金熔体同样不能获得稳定深过冷;50%N£rCa-A-I-Si+50% Na2B74玻璃的净化过程为物理一化学复合净化,该净化剂粘度适中,合金熔体在循环过热过程中可以获得稳定深过冷。

  液态金属深过冷快速凝固,不仅是研究金属熔体凝固过程中形核与生长基本规律的重要手规1 ~3,而且是制备三维大体积快速凝固新材料的唯一方法3.尤其值得重视的是,它可以实现负温度梯度下的快速定向凝固,获得细晶和亚稳相材料,必须首先获得具有稳定过冷度的合金熔体。因此,本文就玻璃净化剂的组分与结构对合金熔体循环过热过程中获得深过冷的能力及过冷度稳定性进行了初步研究。

  1实验方法度为99.987%的Ni在熔融玻璃保护下,于高频感应炉中原位熔配而成,坩埚为石英玻璃坩埚。净化剂分别为B2O3,79%Si2+ Na2B74玻璃分别由分析纯B2O3和Na2B74. 10H2O烧制而成。三种玻璃的软化温度分别为837 1043和956K.合金熔体的温度和过冷度由经标准双铂铑热电偶标定的红外温度计测量,其响应时间为1ms绝对精度15K.熔化程序为:(1)将金属料放入坩埚中,在金属料的上、下表面加适量净化剂;(2)抽真空至1.33X104Pa后加热到1173 ~1273IK使净化剂融包在金属表面;(3)升温至1 673K左右,保温2min除气;(4)过热至1823IK保温2min进行“凝固一重熔一过热”循环处理,并监测循环过程中的过冷度。实验装置见。

  2实验结果是合金熔体循环过热过程中,在不同净化剂下过冷度范围的实验结果,图中曲线(1)为循环过热过程中的最大过冷度,曲线(2)为循环过热过程中的最小过冷度。可以看出:用B23净化合金熔体,可以获得280K的深过冷((a)),最大过冷度一般出现在循环过程的第2到第4个回合,但循环过热过程中过冷度不稳定。以NaCa-Al-B-Si净化合金熔体在循环处理的第一回合便可获得深过冷,或最大过冷((b))。但由于N「Ca-Al-B-Si玻璃粘度过大,在金属熔体冷却过程中,容易发生①基金项目:国家自然科学基金资助项目59871041及陕西省自然科学基金资助项目98C13收稿曰期:99fcha15;修订日期:郭捕男七工学博士教%ttp://www.cnki.net合金熔体与玻璃的分离,在二次重熔过程中,因金属表面氧化,导致过冷度降低或消失。因此,以Na-Ca-Al-B-Si玻璃净化合金熔体过冷度仍不够稳合金熔体在第2~5个循环过程中可以获得稳定的深过冷,过冷度范围为230~ c组分的成分。如果,中间体Al23 3分析与讨论一般认为,玻璃净化一方面是依靠熔融玻璃保护金属熔体表面,隔绝空气与金属液面,防止金属氧化物形成而激发形核;另一方面,通过熔融玻璃的粘性吸附和(或)化学反应使合金熔体与金属氧化物分离,以实现物理和(或)化学净化三角体的连接方式起到化学净化的作用,而只能通过B2O3在高温下的粘性吸附和包容起到物理净化的功效。包容到玻璃熔体内部的杂质符合Poisson分布'玻璃结构璃,能降低净化玻璃的粘度,增加净化剂网络结构中的含量,使净化剂溶解Cu和Ni+离子的能力加强,因此,过冷度在较长的时间内可以被稳定保留下来。丨叫4结论和玻璃形成体B2O3将以和四面体的形式进入石英玻璃的网络结构,非网络体Na+和Ca2+离子围绕在和周围,金属氧化物只能通过物理吸附的方式进入熔融玻璃,否则,将导致玻璃熔体的电负性失衡。如果odx  ~280K的深过冷。

  以B2O3为净化剂,净化过程为纯物理净化,合金熔体在循环过热过程中的过冷度不稳定。

  物理和化学复合净化,但由于净化剂的粘度大,循环过热过程中因发生合金熔体/玻璃界面的分离,合金熔体过冷度仍不稳定。

  化剂,净化过程为物理一化学复合净化,玻璃粘度适中,合金熔体在5次循环过程中可以获得稳定的深过冷。

  (杨根仓)深过冷CirN-Fe三元合金自定向快速凝固丨Ger-cang(杨根仓)。Ci-N-Fe三元合金在特殊涂层中的深过冷及其遗传性丨。ChineseournalofMaterialsResearch(材料研宄学报)1998,12(6)Engineering(天津市化工Sitt-M7i净化迦如熔德可以以获获得2 nology(现代玻璃科学技术)(编辑袁赛前)

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