一种新的测量氢气在金属熔体中扩散系数的原理和方法技术

本发明专利技术涉及一种利用氢气在金属液/固两相中的溶解度差以及气泡形核所需的过饱和度条件来测量氢气在金属熔体熔点温度附近扩散系数的原理和方法。使用定向凝固装置，在一定压力的氢气和氩气的混合气体中熔化金属，利用氢气在金属液/固两相中的溶解度差所导致的氢气定向扩散以及气泡形核需要的过饱和度条件获得一定厚度的初始无泡层。结合无泡层高度、形核所需过饱和度条件以及单相合金的近平衡凝固原理，从而获得氢气在金属熔体熔点附近的扩散系数。该发明专利技术解决了现有方法中操作复杂、难以获得高熔点金属熔体中氢气扩散系数的难题，提供了一种简便地测量氢气在金属熔体熔点附近扩散系数的原理和方法。

【技术实现步骤摘要】

【技术保护点】
一种新的测量氢气在金属熔体中扩散系数的原理和方法，其特征是具有以下步骤：1）将一定量待测金属装入定向凝固装置的坩埚内，抽真空后加热熔化；2）待测金属熔化后，充入一定压力的氢气（工作气体）和氩气（保护气体），保温一段时间使氢气充分溶解于金属熔体中；3）控制溶氢金属熔体在铸型中定向凝固，当界面前沿金属熔体中氢气富集程度满足气泡形核条件时，氢气泡形成并与固相一起沿凝固方向生长，氢气泡形成前的凝固高度即为无泡层高度；4）将试样沿生长方向切开，测量无泡层高度，根据理论公式计算工作气体在金属熔体熔点附近的扩散系数。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：刘源，杨倩倩，李言祥，
申请(专利权)人：清华大学，
类型：发明
国别省市：