超聲耦合作用下C-Al界面的潤濕與反應(yīng)行為研究.pdf

1、Al-Ti-C是一種高效的鋁及其合金晶粒細化劑，具有優(yōu)異的細化效果和抗細化衰減能力，對含Zr、Cr、Mn元素的鋁合金具有較好的晶粒細化作用，已成為取代Al-Ti-B的新一代晶粒細化劑。然而，在Al-Ti-C晶粒細化劑的制備過程中，C/Al界面潤濕與TiC合成問題，已成為制約Al-Ti-C晶粒細化劑的技術(shù)瓶頸和迫切需要解決的關(guān)鍵技術(shù)問題。本文進行的超聲場耦合下C/Al界面的潤濕與反應(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)計了超聲耦合下的座滴潤濕實驗系統(tǒng)和超聲耦合Al-Ti-C中間合金制備反應(yīng)系統(tǒng)。其中，座滴潤濕實驗系統(tǒng)可獲得高清晰度的熔滴照片，分析計算接觸角和接觸半徑，分析其潤濕特性，以及超聲場耦合參數(shù)、溫度、時間等，對C/Al界面潤濕的影響規(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，為實現(xiàn)界面潤濕和充分反應(yīng)提供了良好的能量耦合條件。
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3、2)在超聲耦合下潤濕C/Al界面潤濕行為研究實驗中，通過座滴潤濕實驗獲得了潤濕動力曲線。發(fā)現(xiàn)超聲耦合作用時，能實現(xiàn)C/Al界面良好的潤濕，平衡潤濕角更小，且不要求更高的溫度條件，能更快達到穩(wěn)態(tài)的過程。實驗座滴潤濕實驗分析了測量原理、解析了潤濕機理及潤濕動力學過程。
　　(3)超聲場耦合作用下，空化效應(yīng)產(chǎn)生的局部高溫，在熱力學能夠促進形成C原子，阻止Al4C3形成，改變TiC的形成途徑，提高其反應(yīng)活性，促進了TiC合成反應(yīng)。超聲耦合