相变致冷诱发凝固控制材料组织的方法技术

本发明专利技术涉及一种新型的相变致冷诱发凝固控制材料组织的方法。本发明专利技术提供的相变致冷诱发凝固技术利用高温熔体散发的热量使周围低熔点物质温度升高，低熔点物质在适当的相变温度通过吸收相变潜热，通过调节诱发制冷材料的质量，达到对材料熔体冷却过程的控制，从而获得不同尺寸的细化晶粒组织、微晶、纳米晶，甚至非晶结构；通过控制冷却方向，还可以实现定向凝固，制备单晶等具有生长方向的材料。（*该技术在2024年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及材料科学和凝聚态物理领域，特别是涉及材料组织结构的控制技术金属玻璃或非晶合金的制备技术与应用；大尺寸块体纳米材料的制备技术与应用；微晶材料的制备技术与应用；单晶体材料的制备技术与应用；新型复合材料的制备技术与应用；新型功能型材料的制备技术与应用，以及其他材料显微组织的控制与应用。
技术介绍
1960年美国的Duwez等用铜辊快淬法，首次使液态合金在大于107K/S的冷却速度下凝固，在Cu-Si合金中发现了无限固溶的连续固溶体；在Ag-Ge合金中出现新的亚稳相；在Au-Si合金中形成非晶结构。在快速冷却所形成的亚稳结晶组织中，出现了一系列前所未见的重要的结构特征，表现出各种各样比常规合金优异的使用性能。此后，快速凝固技术和理论得到迅速发展，成为材料科学与工程研究的一个热点。在常规条件下，随冷却速度的增加，由于凝固过程中枝晶粗化时间缩短，因此材料的结晶组织不断细化，此时期组织的细化程度是由固相生长条件的变化决定，凝固界面保持着局域平衡的状态；进一步提高冷却速度，熔体的过冷度逐渐加深，固/液界面逐渐偏离平衡状况，最后发展为无扩散、无偏析的凝固。在过冷不断加深的过程中，合金组织结构本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种相变致冷诱发凝固控制材料组织的方法，其特征在于：ａ、用高熔点、比热容大、热传导率低、化学稳定性好的材料制造盛装器皿，其中盛装低熔点物质；ｂ、采用金属或非金属制造模具；ｃ将上述模具放置在盛装低熔点物质的盛装器皿之中 ，而后，开始浇注熔体材料，在浇注过程中控制浇注系统的温度，熔体温度控制在高于熔点２００～１０００℃的范围内；同时，通过控制低熔点材料的质量，控制熔体材料的冷却速率，其中低熔点物质与高熔点物质比例控制在０．１～１０００的范围内；ｄ、开 模取出工件。

【技术特征摘要】
1.一种相变致冷诱发凝固控制材料组织的方法，其特征在于a、用高熔点、比热容大、热传导率低、化学稳定性好的材料制造盛装器皿，其中盛装低熔点物质；b、采用金属或非金属制造模具；c将上述模具放置在盛装低熔点物质的盛装器皿之中，而后，开始浇注熔体材料，在浇注过程中控制浇注系统的温度，熔体温度控制在高于熔点200～1000℃的范围内；同时，通过控制低熔点材料的质量，控制熔体材料的冷却速率，其中低熔点物质与高熔点物质比例控制在0.1～1000的范围内；d、开模取出工件。2.根据权利要求1所述的相变致冷诱发凝固控制材料组织的方法，其特征在于使用的低熔点物质包括低熔点纯金属，如锡、钠、锂、锌、铟、铅；低熔点合金，如铅锡合金，锡铋合金；熔盐低熔共晶物，如硝酸锂；石蜡有机物，如十八烷、二十...

【专利技术属性】
技术研发人员：王文魁，战再吉，
申请(专利权)人：秦皇岛燕大产业集团有限公司，河北省亚稳材料制备技术与科学实验室，
类型：发明
国别省市：13[中国|河北]