电场调控下合金晶体生长行为同步辐射原位可视化

• 作 者: 王同敏[1]朱晶[1]曹飞[1]付亚楠[2]接金川[1]肖体乔[2]曹志强[1]李廷举[1]
• 机 构: 大连理工大学材料科学与工程学院
• 出 处: 第十四全国特种铸造及有色合金学术年会、第八届全国铸造复合材料学术会议、2013甘肃省铸造学术年会
• 发表日期: 2013年期

　　施加电场可明显影响合金凝固过程中枝晶生长行为，受限于合金的不透明性，常规表征手段难以直接观察到电流对枝晶生长行为的动态调控过程。采用同步辐射X射线实时成像技术，原位观察电场对Sn-Bi合金枝晶生长行为的动态调控过程。成像结果表明，直流电流能够显著抑制枝晶生长，并促使枝晶尖端变平，随着电流增加，枝晶尖端发生分裂现象，这归因于枝晶尖端的电流拥挤以及溶质富集。在一定的温度梯度和直流电流密度条件下，受电磁力的作用，上浮的短枝晶发生了旋转，其生长方向也随之发生改变。整个凝固过程中施加的脉冲电流能够显著细化枝晶臂间距并影响其凝固进程，主要原因是周期性的脉冲电流对液固界面产生了循环的热冲击和振荡扰动所致。在枝晶生长阶段施加的脉冲电流仅能改变枝晶的生长行为，而不能改变晶粒的形核。