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温度诱导pb-Sn、In-Sn和pb-bi合金液—液结构转变的可逆性

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温度诱导Pb-Sn、In-Sn和Pb-Bi合金液—液结构转变的可逆性

作者：益汛合肥工业大学

学位级别：硕士

温度诱导液-液结构转变现象涉及液态物质结构认知的基础科学问题，同时也关系到材料加工领域凝固过程与液相的相关性及其微观机制。近年越来越多的液态系统被发现发生液-液结构转变，然而，温度诱导液-液结构转变现象的可逆性与否仍尚... 详细信息

温度诱导液-液结构转变现象涉及液态物质结构认知的基础科学问题，同时也关系到材料加工领域凝固过程与液相的相关性及其微观机制。近年越来越多的液态系统被发现发生液-液结构转变，然而，温度诱导液-液结构转变现象的可逆性与否仍尚不明了。本文在验证了电阻法研究液态结构转变的有效性基础上，利用电阻法对三种已知发生了温度诱导液-液结构转变的合金系统(pb-Sn、In-Sn、pb-bi)，在连续几轮升、降温过程中电阻率的变化规律进行观察，从而进一步对其所发生液-液结构转变的可逆性与否及其规律进行了探索与分析。主要内容及结论如下： (1)通过对三种合金系熔体的连续升降温实验研究发现，除了pbSn10合金熔体外，其余所研究成分的pb-Sn和In-Sn合金熔体中都存在不可逆和可逆两种不同性质的结构转变现象;即：第一轮升温过程的结构转变为不可逆，而随后的升、降温过程发生的结构转变具有可逆性。然而，在所研究的pbbi几种成分合金熔体中只存在不可逆的结构转变现象。 (2)通过与液态纯Sn电阻率—温度曲线的比较，分析总结出二元(A-Sn)合金熔体中的转变可逆性主要与液态纯Sn相关。经分析认为，其可逆转变主要是Sn-Sn共价键的打破和重建的过程。 (3)通过对InSn49.1、InSn70合金的电阻率和DSC实验，发现在熔点以上不太远的温度范围存在某种温度诱导的液-液结构转变;而(pbbi)Sn合金两次升温过程的电阻率实验，证明了这种发生在熔点附近的液-液结构转变是一种可逆转变。 (4)总体来看，温度诱导液-液结构转变的可逆性在不同合金及成分中存在现象与规律的多样性。可逆转变的存在与否，以及可逆结构转变的温度范围，随合金系统的不同和成分的改变而不同。 (5)本文运用电子理论及定域化概念就相关现象及规律进行了讨论和理论分析。本文的研究结果不仅有助于进一步认识液液结构转变的总体规律及各自特征，同时也为开拓及改进材料加工工艺方法提供了新的参考依据。

关键词：液-液结构转变可逆性电阻率 pb-Sn合金 In-Sn合金 pb-bi合金

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pb—bi亚共晶和包晶合金的快速凝固

金属学报 2000年第6期36卷 573-578页

作者：韩秀君王楠魏炳波西北工业大学应用物理系西安710072

采用硅油净化法使大体积pb－50％bi亚共品合金和pb－29．2％bi包晶合金分别获得了45K（0．11TL）和117K（0．23TL）的过冷度，并对这两种合金快速凝固过程中ε金属间化合物相的组织形态及随过冷度的变化规律进行了探讨，对于pb－50％bi... 详细信息

采用硅油净化法使大体积pb－50％bi亚共品合金和pb－29．2％bi包晶合金分别获得了45K（0．11TL）和117K（0．23TL）的过冷度，并对这两种合金快速凝固过程中ε金属间化合物相的组织形态及随过冷度的变化规律进行了探讨，对于pb－50％bi亚共晶合金，实验发现ε相以枝晶方式生长，随着过冷度的增大，ε相枝晶细化显著，最大过冷度处一次和二次枝晶间距细化达一个数量级，同时在过冷度达45K的试样中发现了ε相的表面形核，在试作内部ε枝晶相互支叉形成网状，对于pb－292％bi包晶合金，当过冷度较小时包晶反应持证明显，但当过冷度达到117K时包品区应被抑制，ε相直接从液相中形成，凝固组织为单相ε金属间化合物为了进一步揭示亚共晶合金中ε相技晶生长动力学特征和包晶合金中的相选择及组织变化规律。

关键词： pb-bi合金快速凝固包晶合金亚共晶合金

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pb-bi包晶合金定向凝固相和组织选择

中国有色金属学报 2012年第5期22卷 1304-1310页

作者：胡小武闫洪陈文静李双明傅恒志南昌大学机电工程学院南昌330031 西北工业大学理学院西安710072 西北工业大学凝固技术国家重点实验室西安710072

针对pb-bi包晶合金中高速及低速定向凝固,利用最高界面生长温度判据以及充分形核和成分过冷准则,对pb-bi包晶合金定向凝固中初生α和包晶β两相的相互竞争规律进行预测。计算结果表明:在中高速凝固段,与pb-26%bi、pb-28%bi、pb-30%bi和P... 详细信息

针对pb-bi包晶合金中高速及低速定向凝固,利用最高界面生长温度判据以及充分形核和成分过冷准则,对pb-bi包晶合金定向凝固中初生α和包晶β两相的相互竞争规律进行预测。计算结果表明:在中高速凝固段,与pb-26%bi、pb-28%bi、pb-30%bi和pb-34%bi(质量分数)合金对应的α→β转变的临界生长速度分别为20、14、8.5和2 mm/s;在低速凝固段,合金的相选择图分为8个生长区,其中包括两相分别以单相生长区及两相混合生长区。利用该相选择图,结合温度梯度与凝固速度比值(G/V)及合金原始成分(C0)可预测相选择规律及组织形态。

关键词： pb-bi合金包晶合金定向凝固相选择

真空蒸馏技术在湿法-火法联合处理铜转炉白烟灰中的应用

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矿冶工程 2015年第6期35卷 101-103,108页

作者：宋丹娜王雪婷郭亚静苑喜男张鹏中国环境科学研究院清洁生产中心北京100012 金川有色金属集团甘肃金昌737104

采用湿法-火法联合工艺处理铜转炉白烟灰得到还原合金,再利用真空蒸馏技术处理得到pb-bi合金,并富集还原合金中的Ag。研究了真空度、温度、时间等因素对分离pb和bi及富集Ag的影响。实验表明:在真空度3 Pa、蒸馏温度1 000℃、蒸馏时间120... 详细信息

采用湿法-火法联合工艺处理铜转炉白烟灰得到还原合金,再利用真空蒸馏技术处理得到pb-bi合金,并富集还原合金中的Ag。研究了真空度、温度、时间等因素对分离pb和bi及富集Ag的影响。实验表明:在真空度3 Pa、蒸馏温度1 000℃、蒸馏时间120 min的最优条件下对湿法-火法联合工艺处理白烟灰产出的还原合金进行真空分离,99.99%以上的pb、bi进入挥发物,85%的Ag富集在残留物中,可以得到pb-bi合金和富Ag渣。

关键词：铜转炉白烟灰真空蒸馏 pb-bi合金银