相别离合金因具有共同的物理与力学性能,以及在机械、轿车和电子等范畴的宽广使用远景,近年来渐渐的遭到人们注重。
8月19日,科技日报记者从我国科学院金属研讨所了解到,凭借太空微重力环境,该所赵九洲研讨员项目团队在相别离合金制备方面取得了重要开展。他们建立了相别离合金凝结进程模型,探究了用电场、磁场和微合金化等调控相别离合金凝结进程、促进原位复合凝结安排构成的可行性。
日常日子中,有许多相别离现象,比方油浮在水的上层,或在水滴标明产生油壳。许多合金在凝结的进程中也会有相似的难以“混溶”现象,即合金熔体在冷却进程首先会分出第二相液滴或颗粒,产生液—液或液—固相别离。这类合金被统称为相别离合金。
长期以来,资料科学家致力于相别离合金的凝结进程研讨,希望能使用合理的凝结办法和优化凝结进程工艺参数,获取具有抱负凝结安排的相别离合金资料,满意工业需求。
“可是,相别离的金属在地上重力条件下凝结时,极易构成散布不均匀甚至金属元素分层的安排。因而,长期以来该类合金的研制与使用遭到严峻限制。”赵九洲说。
太空微重力环境为处理这一问题带来了曙光。空间环境可供给长期安稳的微重力条件,可有用消除地上重力导致的熔体对流和分出相的堆积与起浮现象,为相别离合金凝结理论研讨供给了优异的条件。
近年来,在我国载人空间站工程等项目的支持下,赵九洲项目团队根据很多的地上研讨,优化规划了相别离合金的成分和凝结工艺,在天宫二号以及我国空间站上展开了相别离合金的凝结试验,取得了铝铋锡和钆钛钴原位粒子均匀散布的复合资料样品和具有壳—核结构的球形样品。
经过六合协同研讨,科研团队提醒了相别离合金凝结进程和重力/微重力的影响,开展了相别离合金的凝结理论,提出了相别离合金凝结安排调控办法,为相别离合金的成分规划与工业制备研制技能奠定了根底。
更重要的是,在项目研讨进程中,团队分外的注重理论研讨效果在工业生产里的使用。以相关理论为辅导,他们研制了多种要害资料的制备技能,制备的相别离合金资料在核电、电子通讯、配备制作等范畴取得使用。
“根据这些研讨,从2004年至今,咱们在《国家科学谈论》《资料杂志》等期刊上宣布论文200余篇,获授权发明专利40余项,而且撰写了学术专著《金属基复合资料原位构成理论根底》。”赵九洲说。
这些效果取得了国内外学者的高度评价。他们都认为,赵九洲团队使用航天飞行器对二元和三元相别离合金凝结行为进行了开拓性研讨,这些研讨有助于弄清相别离合金凝结安排演化的动力学细节。(记者 陆成宽)