摘要：针对高速凝固法(HRS法)定向凝固设备的现有问题,集成了中心加热系统和底部水冷散热系统,在原有HRS单晶炉基础上改进了加热冷却方式,设计了一种新型高效的大模组单晶叶片生长设备。通过商业建模软件UG和有限元模拟软件ProCAST,对新型单晶炉在定向凝固过程中,螺旋选晶器的温度场演化过程和晶粒生长行为进行了研究。结果表明,新设备显著提高了固液界面前沿的温度梯度及其稳定性,有效解决了单晶铸件生长过程中的阴影效应问题,减少了单晶叶片的铸造缺陷,提高了单晶品质和叶片合格率。

摘要：晶粒生长的数值模拟是研究复杂微观组织演变的重要手段,现有的研究较少涉及电弧增材成形中晶粒生长的数值模拟。采用有限元和元胞自动机方法建立了碳钢电弧增材成形过程的宏观传热和微观组织演变的耦合模型,模拟单道第两层熔积的熔池凝固过程中晶粒动态演变过程。模拟结果显示,单道第一层熔积熔池凝固过程中晶粒从熔合线位置形核后向熔池中心生长,在温度梯度方向与枝晶臂优先生长方向的共同作用下,枝晶呈现竞争生长,晶粒优先生长方向与温度梯度方向一致的晶粒生长更快,部分晶粒生长被抑制,最终形成交错、完全粗大的柱状晶组织,枝晶之间出现溶质富集的现象;单道第二层熔积的晶粒在上一层粗大柱状晶基础上形核并生长,随后的生长过程与第一层类似,第二层熔积时熔池温度梯度方向的改变导致晶粒的主要生长方向与第一层之间有一定夹角。与模拟相同成形工艺的成形试样金相照片验证了模拟结果。研究结果可为电弧增材成形微观组织控制以及后续工艺规划提供依据和参考。

摘要：研究了晶粒生长的固有机制,并针对铅钙铁铌陶瓷体系的掺杂改性设计一组实验,实验结果表明工艺因素特别是烧结温度及保温时间对晶粒形貌有显著影响,随烧结温度及保温时间的增加晶粒尺寸不断增加,但超过一定值后,不断减小的气孔率又会增加。本文提出一种晶粒生长模型,将烧结分成烧结前期、烧结中后期以及临界点后烧结期 3 个阶段,并证明每种材料由于组成不同和基本晶粒的不同会有最佳的烧结临界点,把握该临界点是控制材料性能的关键。

摘要：高熵合金是一种新型的合金设计理念,这种合金一般含有5种或5种以上的合金元素,且每种元素含量都相同或者相似。高熵效应抑制了金属间化合物的出现,促使元素间相互混合,最终形成体心立方结构（BCC）或面心立方结构（FCC）等较为简单的结构。

摘要：本工作建立了外加应力作用下UO_(2)中空洞演化的相场模型.首先,使用摄动迭代法求解了弹性平衡方程,对外加应力下单个空洞周围的应力分布进行了计算,结果表明空洞边缘有应力集中现象,模拟得到的应力分布和解析解一致.然后,利用相场方法模拟了不同外加应力下单个空洞的演化过程,结果表明随着外加应力的增大,空洞的生长速度加快.最后,研究了外加应力对多晶体系中晶粒长大和空洞演化的影响,结果表明,不同晶粒内的应力大小不同,应力越小的晶粒越容易长大,尺寸越大的空洞的边缘应力也越大.晶间空洞与弯曲晶界存在相互作用,一方面晶界附近的空洞会生长成透镜状,另一方面空洞对晶界也有钉扎作用,能减缓晶界的迁移.此外,外加应力会加速多晶系统中空洞的生长,并且本文计算得到了外加应力与空洞半径的关系,发现外加应力越大,空洞的生长越快.

摘要：用固相法制备Li0.45Zn0.3Ti0.2Mn0.03Mn0.03Fe1.99O4铁氧体,研究了CaO-ZnO-B2O3(CZB)玻璃助烧剂对磁性能和结构的影响。结果表明,适量的CZB玻璃相可促进固相反应,显著降低烧结温度。通过X线衍射(XRD)和扫描电镜(SEM)分析表明,CZB玻璃没有影响LiZn铁氧体的尖晶石相结构,且其可促进晶粒生长。磁性能变化规律表明,CZB的质量分数为0.25%时,饱和磁感应强度(Bs)达最大,矫顽力(Hc)降低。Hc在质量分数为2.5%时达到最小,随后有所上升。微掺杂时,毛细管力起主导作用,少量掺杂时,液相中的扩散起主导作用,两者都促进了固相反应。过量掺杂时,玻璃相阻碍晶粒生长,各项异性场增大,导致Bs下降、Hc和铁磁共振线宽(ΔH)增大。添加CZB的LiZn铁氧体在910℃时具有较好的磁性能,可兼容低温共烧技术应用于移相器的设计。

摘要：材料加工是材料成型的一个重要过程,在焊接、铸造、热处理等工艺中,这些工艺参数的选择直接影响产品的使用性能,因而受到广泛的重视.这些年来,随着计算机技术的迅猛发展,数值模拟技术也得了很大的发展,通过建立适当的模型结构,利用计算机强大的处理能力,我们便可得到所进行的设计或工艺对产品性能的影响.由于元胞自动机模拟技术具有简单的演化规则,在材料加工过程中已经得到了越来越广泛的应用.

摘要：快速退火(RTA,rapid thermal annealing)工艺的升温速率高,可以在很短的时间(1 min)内升到PZT薄膜的晶化温度,缩短薄膜的晶化时间,有利于降低升温过程中氧化铅的挥发损失,减少过渡层Ti原子的扩散。但是因为热处理时间太短,RTA在控制薄膜残余应力和薄膜的取向生长方面存在着不足。设计分段RTA工艺来控制薄膜生长的结晶取向,采用XRD和SEM对PZT薄膜微观结构进行分析,结果表明:分段RTA工艺能够获得结晶性能和铁电性能良好的(111)择优取向的PZT薄膜,650℃是形核阶段最佳退火温度,600℃是晶粒生长阶段最佳温度,二次退火工艺可以促进薄膜晶化完全。

摘要：等离子体放电烧结（SPS）是日本最近几年开发的一种新型陶瓷烧结工艺技术。SPS法具有内部加热和快速升温的特点，可用于需要抑制晶粒生长的烧结，也可以通过模具设计来实现温度梯度从而满足梯度功能材料烧结工艺的需要。有利用SPS法来烧结Si3N4、SiC、

摘要：先进陶瓷烧结新工艺等离子体放电烧结（SPS）是日本最近几年开发的一种新型陶瓷烧结工艺技术。SPS法具有内部加热和快速升温的特点，可用于需要抑制晶粒生长的烧结，也可以通过模具设计来实现温度梯度从而满足梯度功能材料烧结工艺的需要。