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中国有色金属学报 2018年第9期28卷 1816-1823页

作者：王磊胡亮杨尚京魏炳波西北工业大学应用物理系西安710072

利用静电悬浮实验技术研究Zr熔体的深过冷和枝晶生长动力学机制,并测定了液态Zr的密度、黏度和表面张力等热物理性质。结果表明:液态Zr的超过冷临界过冷度为524 K(0.25T_m),平均比热为41.03 J/(mol?K)。基于热平衡方程测定出液态Zr在175... 详细信息

利用静电悬浮实验技术研究Zr熔体的深过冷和枝晶生长动力学机制,并测定了液态Zr的密度、黏度和表面张力等热物理性质。结果表明:液态Zr的超过冷临界过冷度为524 K(0.25T_m),平均比热为41.03 J/(mol?K)。基于热平衡方程测定出液态Zr在1752～2315 K温度区间内的辐射率随温度升高而增大,熔点处其值为0.312。液态Zr的密度、黏度和表面张力均随温度降低呈上升趋势。同时,通过高速CCD摄像方法测得纯Zr的枝晶生长速度随过冷度以幂函数形式增大,在最大过冷度376 K(0.18T_m)处,枝晶生长速度达到48 m/s。此外对其凝固组织的研究发现,随着过冷度的增大,纯Zr的凝固组织显著细化且趋于均匀,微观硬度也随之增高。

关键词：液态锆静电悬浮深过冷热物理性质枝晶生长

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静电悬浮深过冷熔融锆形核凝固测量

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中国有色金属学报 2023年第3期33卷 804-816页

作者：陆潇晓张明辉刘晓珂王艳秋郑福孙志斌中国科学院国家空间科学中心北京100190 中国科学院大学计算机科学与技术学院北京100049 中国科学院上海硅酸盐研究所上海200050

采用静电悬浮无容器实验技术,对纯度99.6%Zr样品的深过冷程度和形核凝固机制进行了系统研究。结果表明:样品的临界过冷度为363.9 K(0.17T_(m)),熔点时的液态比热容为42.42 J/(mol·K),凝固前降温速率与过冷度的变化规律为ΔT=-1.792R_(c... 详细信息

采用静电悬浮无容器实验技术,对纯度99.6%Zr样品的深过冷程度和形核凝固机制进行了系统研究。结果表明:样品的临界过冷度为363.9 K(0.17T_(m)),熔点时的液态比热容为42.42 J/(mol·K),凝固前降温速率与过冷度的变化规律为ΔT=-1.792R_(c)+664.15。通过超高速摄像方法,测得样品的枝晶生长速度与过冷度呈幂函数关系,在过冷度300 K处,枝晶生长速度达到34.6 m/s。通过对上述实验数据进行基于经典成核理论的统计分析,计算得到样品在最大概率过冷度300K处(0.14Tm)的成核活化能为52.19kBT,吉布斯自由能差为1.503×108J/m^(3),固液界面能为0.121 J/m^(2)。对比发现:随着锆含量的降低,样品的最大概率过冷度、成核活化能、吉布斯自由能差和固液界面能都明显减小。

关键词：液态锆静电悬浮深过冷枝晶生长形核

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