枝晶這個名稱是稱呼一種像樹枝狀的特殊晶體形態。
基本介紹
- 中文名:枝晶生長
- 定義:像樹枝狀的特殊晶體形態
枝晶這個名稱是稱呼一種像樹枝狀的特殊晶體形態。
枝晶這個名稱是稱呼一種像樹枝狀的特殊晶體形態。內容簡介在自然界中,雪花是人們最常見的枝晶。在人為控制的條件下,也常常從熔體、溶液或固溶體、蒸氣以及電解沉積長出固體的過程中觀察到枝晶。枝晶生長是一種生長的不穩定現象,常起因...
樹枝晶(dendritic crystal)是指一種能將其分枝成長過程中的某一階段保留下來的樹枝狀晶體。其中有的是由於在其分枝成長過程中母液枯竭而直接殘留下來的,有的是雖已無枝狀形貌,但經過適當的溶液侵蝕而間接顯現的。簡介 樹枝晶(dendritic crystal)是指一種能將其分枝成長過程中的某一階段保留下來的樹枝狀晶體。其中...
鋰枝晶是鋰電池在充電過程中鋰離子還原時形成的樹枝狀金屬鋰,但是鋰在負極側出現時鋰的形態不一定是鋰枝晶,統稱為析鋰。定義 鋰電池在充電過程中鋰離子還原時形成的樹枝狀金屬鋰。鋰在負極側出現時鋰的形態不一定是鋰枝晶,統稱為析鋰。相關研究 鋰枝晶生長是影響鋰離子電池安全性和穩定性的根本問題之一。鋰枝...
《枝晶生長微觀模型及套用》分為兩部分:首部分介紹經典形核、界面穩定性、樹枝晶生長的基礎理論和常用數值計算方法;第二部分以作者工作成果為基礎,介紹了模擬樹枝晶生長的相場模型和元胞自動機模型,並給出了這兩種模型的套用。《枝晶生長微觀模型及套用》可供相關專業科技人員參考,也可供高等院校材料學、材料成...
《強磁場下深過冷金屬熔體中的枝晶生長動力學研究》是依託東北大學,由高建榮擔任項目負責人的面上項目。中文摘要 LKT/BCT枝晶生長理論是基於純擴散假定建立的解析理論,但文獻中的枝晶生長速率實驗數據大多是在液相記憶體在對流的條件下測得的。為了檢驗LKT/BCT枝晶生長理論的可靠性,本項目利用超導強磁場和熔融玻璃淨化...
《固相金屬電沉積中枝晶生長動力學及其防治機理的研究》是依託東北大學,由李慶峰擔任項目負責人的青年科學基金項目。中文摘要 固相金屬電沉積中枝晶的生成是融鹽電池中的一個嚴重問題。本題是為研究枝晶生長動力學理論,並謀求防治枝晶生長的辦法。主要研究成果包括:①研究鋁在NaCl-AlCl3融鹽體系中的電化學沉積...
《鎂合金枝晶生長及界面各向異性機理研究》是依託清華大學,由杜經蓮擔任項目負責人的青年科學基金項目。項目摘要 鎂合金是當前實際套用中最輕的金屬結構材料之一,初生α-Mg枝晶作為鎂合金的基體相,對鎂合金材料整體的組織結構及力學性質具有重要的影響。因此,掌握α-Mg枝晶形貌和生長方向等信息對於鎂合金枝晶的...
大晶粒多晶矽鑄錠的生長是製造低成本高效率太陽光伏電池的關鍵。利用磁場誘導、多場耦合的枝晶生長有助於獲得大晶粒的鑄錠。然而,枝晶生長中涉及的界面巨觀和微觀動力學特性,以及伴隨枝晶生長的輸運過程對晶粒尺寸的影響,決定了該過程的具體走向。本課題以磁場誘導枝晶生長大晶粒多晶矽過程中的晶體生長和輸運行為為...
《對流作用下三元合金凝固時枝晶生長行為的模擬研究》是依託東南大學,由朱鳴芳擔任項目負責人的面上項目。中文摘要 在申請人已有的工作基礎上,本項目將首次發展具有獨創性的的front tracking(FT)-傳輸模型和FT-PanEngine-傳輸模型,新發展的模型比申請人原先建立的MCA-傳輸模型具有更好的定量模擬能力,並從二元系...
《流場作用下枝晶生長行為的計算機模擬研究》是依託東南大學,由朱鳴芳擔任項目負責人的面上項目。中文摘要 在申請者已有的工作基礎上,本項目將首次發展和完善具有獨創性的二維和三維的Modified Cellular Automaton(MCA)-Continuum 模型,從而突破原有的Cellular Automaton(CA)模型難以對流場作用下的枝晶組織進行模擬的局限...
《低碳包晶鋼板坯連鑄過程枝晶生長和相變行為研究》是依託東北大學,由羅森擔任項目負責人的青年科學基金項目。中文摘要 在低碳包晶鋼連鑄過程中,包晶相變加劇了枝晶間凝固收縮,極易引發枝晶間熱裂,影響鑄坯質量和成材率。為此,本研究擬採用實驗研究和宏微觀多尺度數值模擬相結合的手段,研究低碳包晶鋼板坯連鑄過程...
非小平面型生長(non faceted growth),也稱粗糙界面晶體的生長在原子尺度上,原子在粗糙界面上堆砌的晶體生長方式。在金相觀察中,枝晶前端的生長面呈圓滑錐面,生長方向為錐尖指向。其熱力學條件為熔化熵△Sm≤2R(R為氣體常數)。大多數金屬晶體的生長屬非小平面型生長。粗糙面的界面結構,許多位置均可為原子...
《焊接熔池微觀流場形態及其對枝晶生長影響機理研究》是依託南京航空航天大學,由占小紅擔任項目負責人的青年科學基金項目。項目摘要 本項目將開展焊接熔池微觀尺度流場與枝晶生長的計算機模擬與研究,重點研究熔池邊緣區域結晶前沿液態金屬在微觀尺度的流動規律及其速度場,研究該微觀流場與溫度場、溶質擴散過程的相互作用及其...
界面穩定性理論也被推廣套用於共晶合金的凝固、枝晶生長以及光滑界面失穩等問題,還在繼續發展之中。參考書目 R.L.Parker,Crystal Growth Mechanism: Energetics,Kinetics and Transport, Seitz,Turnbull and Ehrenreich,ed.,Solid State Phys.,Vol.25,Academic Press, New York,1970.閔乃本著:《晶體生長的物理基礎...
在這個課題的研究計畫中,我們的主要研究目標是實現一個高效率的自適應有限元算法模擬晶體的三維枝狀生長,在儘可能大的計算模規模下考察三維枝晶的生長模式,以利用該算法得到的更廣泛的數值模擬結果驗證其與微觀可解性理論估計的符合程度。 擬最終得到一個可持續開發的數值算法及其實現程式,為進一步研究流動環境對...
《對流枝晶生長和氣泡形成的格子Boltzmann方法模擬研究》是依託東南大學,由朱鳴芳擔任項目負責人的面上項目。中文摘要 本項目將基於格子Boltzmann方法(LBM)這一新的流體計算方法, 建立具有獨創性的流場/溫度場/濃度場和固/液/氣三相共存相變的耦合模型以及相應的算法。所建立的模型能對二元合金在流場作用下枝晶生長和...
針對Al-Cu和Mg-Al合金等開展了大量的原位觀察實驗,獲得了廣泛和充實的實驗數據,為揭示枝晶生長和破碎過程奠定了堅實的基礎。在X射線實驗方面,課題組進行的多個工作都具有很強的開拓性前沿性,特別是首次開發並開展了外力作用下枝晶生長原位觀察實驗和首次開發並開展了鎂合金枝晶生長的斷層掃描實驗等。 在相場模擬...
連鑄坯枝晶生長及金屬凝固特性熱模擬試驗機是一種用於冶金工程技術領域的工藝試驗儀器,於2018年3月8日啟用。技術指標 真空度:10-1(Pa)位移精度:0.5 mm固液界面推進速率:0~5000 (μm/s)。主要功能 工作溫度:室溫~1700(℃)固液界面推進速率:0~5000 (μm/s)。
外生生長 液態合金結晶過程中,晶體只是由已形成的固-液界面向液體內生長的方式。平面生長和枝晶生長等都屬於外生生長。
枝晶生長 在日常生活中,經常可以看見樹枝一樣蔓延生長出來的晶體,稱之為枝晶。其中,最常見的雪花就是枝晶生長的例子。實際上,雖然雪花是大家習以為常,熟視無睹的現象,但是,對於它的形成機理,人們卻並不是很了解。我們都知道雪花六出,但是,雪花的形態也並非人們想像的那么簡單,它有許許多多不同的形狀...
樹枝狀成長是指一種像樹枝狀的特殊晶體的成長狀態。樹枝狀結晶生長是由於溶質偏析不均勻導致的。信息介紹 在自然界中,雪花是人們最常見的枝晶。在人為控制的條件下,也常常從熔體、溶液或固溶體、蒸氣以及電解沉積長出固體的過程中觀察到枝晶。枝晶生長是一種生長的不穩定現象,常起因於過冷的液體,或晶體的生長...
根據生長方式的不同,可得到3種不同形狀的樹枝晶:(1)柱狀晶。只有一個方向上的一次軸得到突出發展的樹枝狀晶。該一次軸稱為主軸。當組成過冷小時,枝晶狀長大所得到的柱狀晶,二次枝晶不發達,類似於棒狀晶。隨著組成過冷的增加,柱狀晶的高次枝晶逐步得到發展。(2)等軸晶。各方向都得到較均勻發展的...
因此由於枝晶生長的錯綜複雜,造成溶質的偏析路徑雜亂,最終導致溶質元素的偏析程度有所增大。籽晶法製備 籽晶法是將與所要製備的單晶部件具有相同材料的籽晶安放在型殼的最底部,然後將過熱的熔融金屬液澆注在籽晶上面,再適當地控制固液界面前沿液相中的溫度梯度和抽拉速率,得到晶體取向與籽晶取向一致的單晶。液態...
Kish石墨是一種特定結構的初生石墨,在被碳飽和的鐵液中,石墨以層片狀枝晶生長方式結晶析出。石墨集結於鐵液表面,或與渣混合存在於渣層,或離開表面漂浮到四周。石墨的結構 Kish石墨的晶體特徵表現為層片狀枝晶結構,如圖1所示。正面c向觀察時,石墨六角環形片幾乎重疊並有分枝,石墨的a向仍然保持連線的層狀。kis...
對於鋼錠的實際凝固條件下,在大部分凝固期間,凝固前沿是以樹枝狀或內生狀態生長,最終得到樹枝狀晶的晶體結構。晶體總是以原子排列最緊密的面與液相接觸,以使表面能最小。當一次軸表面處組成過冷進一步增加時,又會在一次軸晶體缺陷處形成與一次軸相垂直的二次枝晶——二次軸。隨後還可能形成三次枝晶、四次枝...
固液界面前沿存在一狹小組分過冷區域時,光滑界面變得不穩定,由於某些偶然因素的干擾而產生的凸緣,逐漸長大而形成胞狀界面。光滑界面因干擾而產生的凸緣會自由地快速向熔體中生長成一細長的晶體,稱“主幹”。主幹與周圍過冷熔體之間的界面也形成主幹上的分支,而分支上又會出現新的分支,最終形成枝晶。
α相生長時,由於界面前成分過冷,一般都以枝晶狀生長,在生長時還存在著晶內偏析。真正的包晶轉變僅產生於α和液體直接接觸時。a+L→β產生的β相在α樹枝表面的析出也有一個生核和生長過程。如果β相與α相之間存在較好的界面共格關係,β相容易以α表面作為襯底而生核析出。對一系列包晶合金的考查表明,許多...
這種成分的不均勻性就成為晶內偏析;若合金以枝晶形式生長,先結晶的枝幹與後續生長的分支也同樣存在著成分差異,稱其為枝晶偏析。胞狀偏析固溶體合金凝固時,若成分過冷不大,晶體會呈胞狀生長方式。胞狀結構由一系列平行的棒狀晶體所組成,沿凝固方向長大,呈六方斷面。晶界偏析在合金凝固過程中,溶質元素和非...
這種軟雹是以星狀為底的立 體枝晶 或者大的星狀雪晶 為核心,在其上面聚集大量過冷水滴而長成的 。正如其它形式的軟雹一 樣,從雪 晶到軟雹,中間有一 個過渡形態,即“塊狀 雪”或 叫“軟雹 型雪 ,它的孔隙度比雪晶小,但比 軟雹大。星狀雪 晶生長溫度是-10℃ 到-20℃ 之 間,故六角形軟雹的生長...
金屬的凝固金屬在正常的凝固過程中,一般以樹枝狀結晶的形式先生長成骨架,而後液體金屬填補於樹枝之間,從而造成嚴重的枝晶偏析。樹枝狀晶可分為初級、次級及三級,如圖6所示。初級枝晶軸平行於晶粒生長方向,即沿柱晶方向。枝晶間距愈大,元素的偏析程度愈大,有時高達幾十倍,在嚴重偏析區形成易腐蝕的低熔點區,...
