超聲耦合作用下C-Al界面的潤(rùn)濕與反應(yīng)行為研究.pdf

1、Al-Ti-C是一種高效的鋁及其合金晶粒細(xì)化劑，具有優(yōu)異的細(xì)化效果和抗細(xì)化衰減能力，對(duì)含Zr、Cr、Mn元素的鋁合金具有較好的晶粒細(xì)化作用，已成為取代Al-Ti-B的新一代晶粒細(xì)化劑。然而，在Al-Ti-C晶粒細(xì)化劑的制備過(guò)程中，C/Al界面潤(rùn)濕與TiC合成問(wèn)題，已成為制約Al-Ti-C晶粒細(xì)化劑的技術(shù)瓶頸和迫切需要解決的關(guān)鍵技術(shù)問(wèn)題。本文進(jìn)行的超聲場(chǎng)耦合下C/Al界面的潤(rùn)濕與反應(yīng)行為研究，研究工作的主要成果和結(jié)論如下：
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2、)設(shè)計(jì)了超聲耦合下的座滴潤(rùn)濕實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)和超聲耦合Al-Ti-C中間合金制備反應(yīng)系統(tǒng)。其中，座滴潤(rùn)濕實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)可獲得高清晰度的熔滴照片，分析計(jì)算接觸角和接觸半徑，分析其潤(rùn)濕特性，以及超聲場(chǎng)耦合參數(shù)、溫度、時(shí)間等，對(duì)C/Al界面潤(rùn)濕的影響規(guī)律。制備反應(yīng)系統(tǒng)包括功率控制系統(tǒng)、溫度控制系統(tǒng)及保護(hù)裝置，其中功率控制系統(tǒng)包括超聲波發(fā)生器、超聲耦合器及變幅桿，此系統(tǒng)可以產(chǎn)生穩(wěn)定的高能超聲波，為實(shí)現(xiàn)界面潤(rùn)濕和充分反應(yīng)提供了良好的能量耦合條件。
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3、2)在超聲耦合下潤(rùn)濕C/Al界面潤(rùn)濕行為研究實(shí)驗(yàn)中，通過(guò)座滴潤(rùn)濕實(shí)驗(yàn)獲得了潤(rùn)濕動(dòng)力曲線。發(fā)現(xiàn)超聲耦合作用時(shí)，能實(shí)現(xiàn)C/Al界面良好的潤(rùn)濕，平衡潤(rùn)濕角更小，且不要求更高的溫度條件，能更快達(dá)到穩(wěn)態(tài)的過(guò)程。實(shí)驗(yàn)座滴潤(rùn)濕實(shí)驗(yàn)分析了測(cè)量原理、解析了潤(rùn)濕機(jī)理及潤(rùn)濕動(dòng)力學(xué)過(guò)程。
　　(3)超聲場(chǎng)耦合作用下，空化效應(yīng)產(chǎn)生的局部高溫，在熱力學(xué)能夠促進(jìn)形成C原子，阻止Al4C3形成，改變TiC的形成途徑，提高其反應(yīng)活性，促進(jìn)了TiC合成反應(yīng)。超聲耦合