《铸造技术》

文章标题:强磁场下合金熔体中原子扩散系数测量研究进展

文章作者:林文浩 1,2 ,蔡浩 1,2 ,刘 颖 1,2 ,周邦飞 1,2 ,郑天祥 1,2 ,钟云波 1,
关 键 字:合金熔体;扩散系数;熔体对流;强静磁场
文章摘要:合金熔体扩散系数的准确测量有助于了解金属熔体的原子结构和原子迁移的物理本质,为液态金属原子 扩散机制和物理模型建立以及后续的材料设计等诸多研究提供实验依据。 由于合金熔体中不可避免存在多种类型流 动,准确测量合金熔体中扩散系数仍然存在挑战。 本文综述了合金熔体扩散系数的几种测量技术,包括长毛细管技术、 毛细管-熔池技术、剪切单元技术、滑动剪切技术、X 射线成像技术和重力辅助自动对接技术,分析了在地面、微重力以 及强静磁场等测量环境下利用上述技术对扩散系数的测量,对比分析了目前测量技术的优缺点。 通过重力辅助自动对 接装置,实现了高达 22 T 强静磁场环境下扩散系数的测量。 强静磁场能够有效抑制熔体对流,并获得与微重力场下所 测数据相当的扩散系数值。 利用强静磁场的磁流体动力学效应有望创造纯扩散的测量环境,进一步提高扩散系数测量 的准确性。