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离心中间包内钢液流动的数值模拟

金属学报 2008年第10期44卷 1203-1208页

作者：王赘钟云波任忠鸣王保军雷作胜张小伟上海大学上海市现代冶金与材料制备重点实验室上海200072

采用数值模拟方法对离心中间包内钢液的流动结构及混合特性进行了研究,并用水模型结果进行了验证.流场的研究结果表明:旋转室内强烈的湍流极大地促进了夹杂物的湍流碰撞生长.另外,在旋转室切向出流的影响下,分配室内形成了较大的水平环... 详细信息

采用数值模拟方法对离心中间包内钢液的流动结构及混合特性进行了研究,并用水模型结果进行了验证.流场的研究结果表明:旋转室内强烈的湍流极大地促进了夹杂物的湍流碰撞生长.另外,在旋转室切向出流的影响下,分配室内形成了较大的水平环流.环流的形成增强了钢液的混合程度,且延长了夹杂物沿着液面运动的距离,增大了夹杂物的去除机会.对钢液停留时间分布(RTD)的预测结果表明:由于钢液的旋转流动,离心中间包内的死区体积明显减小,活塞区及混流区体积增加,从而夹杂物的上浮去除率提高.

关键词：离心中间包钢液流动夹杂物数值模拟

纵向磁场对不同尺寸定向凝固高温合金DZ417G组织的影响

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金属学报 2012年第5期48卷 629-635页

作者：玄伟东任忠鸣李传军任维丽陈超于湛上海大学上海市现代冶金与材料制备重点实验室上海200072

进行了外加纵向静磁场下高温合金DZ417G的定向凝固实验,考察了纵向磁场对不同尺寸试样凝固组织形貌的影响.结果显示,在温度悌度为70℃/cm,抽拉速率为5μm/s时,施加磁场后一次枝晶间距减小,并在试样边缘出现等轴晶组织;随着试样尺寸的增... 详细信息

进行了外加纵向静磁场下高温合金DZ417G的定向凝固实验,考察了纵向磁场对不同尺寸试样凝固组织形貌的影响.结果显示,在温度悌度为70℃/cm,抽拉速率为5μm/s时,施加磁场后一次枝晶间距减小,并在试样边缘出现等轴晶组织;随着试样尺寸的增大,在试样边缘和中心的柱状枝晶组织遭到破坏,形成等轴晶组织,且出现"斑状"偏析.这些现象可归结为磁场在固/液界面前沿合金熔体中诱发的热电磁对流(TEMC)所致.

关键词：镍基高温合金磁场定向凝固枝晶热电磁对流

稳恒磁场对Fe-Si复合电镀层形貌及Si含量的影响

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金属学报 2013年第10期49卷 1201-1210页

作者：龙琼钟云波李甫刘春梅周俊峰范丽君李明杰上海大学上海市现代冶金与材料制备重点实验室上海200072

将平均粒径为2μm的Si粉分散于镀铁液中,对水平稳恒磁场下复合电沉积法制备Fe-Si复合镀层过程进行了研究,探讨了磁感应强度及位向、电流密度等对Fe-Si复合镀层形貌及Si含量的影响规律.结果表明,采用竖直电极电镀时,在0—1 T磁感应强度下... 详细信息

将平均粒径为2μm的Si粉分散于镀铁液中,对水平稳恒磁场下复合电沉积法制备Fe-Si复合镀层过程进行了研究,探讨了磁感应强度及位向、电流密度等对Fe-Si复合镀层形貌及Si含量的影响规律.结果表明,采用竖直电极电镀时,在0—1 T磁感应强度下,无论施加平行磁场还是垂直磁场,镀层Si含量均随着磁场强度的增加而增加,特别对平行磁场而言,镀层Si含量从无磁场的1.23%(质量分数,下同)增加到1 T时的39.80%;采用水平电极电镀时,由于重力沉降效应,阴极镀层Si含量可高达37.94%,然而施加垂直磁场后,复合镀层Si含量随磁感应强度增加而急剧下降,1 T时仅为2.83%,并且阴极镀层表面出现与磁场方向垂直的条状铁基质突出物,同时微米Si颗粒沿着突出物延伸方向分布.在1 T磁场下,无论是水平电极还是竖直电极,施加垂直磁场电镀获得的镀层Si含量均随着电流密度的增大而减小,但竖直电极平行磁场电镀获得的镀层Si含量随着电流密度的增加而先增大后减小,在20 mA/cm2时镀层颗粒含量达到最大值.理论分析表明,施加不同位向的稳恒磁场后,电解液中形成的宏观磁流体动力学(MHD)效应和微区MHD效应,是影响复合镀层形貌和Si含量的关键原因.

关键词： Fe-Si复合镀层稳恒磁场复合电沉积磁流体动力学(MHD)流动

Ar气泡在连铸坯固/液界面处运动行为的物理模拟研究

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金属学报 2011年第6期47卷 763-768页

作者：金小礼雷作胜于湛张浩斌邓康任忠鸣上海大学上海市现代冶金与材料制备重点实验室上海200072

针对连铸过程中水口吹Ar工艺导致的铸坯缺陷,利用Cu质水冷插针进行物理模拟实验,研究了气泡在连铸坯固/液界面处的运动行为.通过观察气泡在固/液界面的运动行为,研究气泡被铸坯捕获机理.同时,对现场铸坯进行了取样分析,发现弯月面处生... 详细信息

针对连铸过程中水口吹Ar工艺导致的铸坯缺陷,利用Cu质水冷插针进行物理模拟实验,研究了气泡在连铸坯固/液界面处的运动行为.通过观察气泡在固/液界面的运动行为,研究气泡被铸坯捕获机理.同时,对现场铸坯进行了取样分析,发现弯月面处生长的枝晶是气泡被凝固坯壳捕获的一个重要因素,进而提出生产中采用水口电磁制动和结晶器窄面处电磁搅拌的方法来改善铸坯质量,减少气泡凝入铸坯.

关键词：气泡连铸坯固/液界面模拟弯月面

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钛氧化物结构及其拉曼光谱表征

光谱学与光谱分析 2007年第5期27卷 936-939页

作者：肖萍郑少波尤静林蒋国昌陈辉曾昊上海大学上海市现代冶金与材料制备重点实验室上海200072

采用密度泛函理论(DFT),对几种钛的氧化物晶体结构进行了几何构型优化,得到了与X-ray晶体衍射实验结果相一致的结构参数。在优化几何构型基础上进行了分子振动模的分析和计算,钛氧化物均采用数字化基组和局域密度近似,并选择vwn对局域... 详细信息

采用密度泛函理论(DFT),对几种钛的氧化物晶体结构进行了几何构型优化,得到了与X-ray晶体衍射实验结果相一致的结构参数。在优化几何构型基础上进行了分子振动模的分析和计算,钛氧化物均采用数字化基组和局域密度近似,并选择vwn对局域交换相关能量参数化,使用自旋非限制函数。同时,测定了钛的氧化物(TiO,Ti2O3,Ti3O5,锐钛矿型TiO2和金红石型TiO2)几种晶体的拉曼光谱,并分别解释了相关的拉曼活性振动模。结果表明计算的频率与实验结果比较一致,理论计算频率可以指导实验谱图谱峰位置的归属分析。通过钛的一系列氧化物的常温拉曼光谱分析,得知不同氧化物有不同特征峰,有利于含钛氧化物材料类型的诊断,为沟通结构和性能的相互关系奠定基础。

关键词：钛氧化物拉曼光谱密度泛函理论

平行磁场对电沉积镍铁合金显微组织的影响(英文)

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稀有金属材料与工程 2006年第A02期35卷 325-330页

作者：温艳玲钟云波任忠鸣邓康徐匡迪上海大学上海市现代冶金与材料制备重点实验室上海200072

针对0 T～12 T平行强磁场下电沉积镍铁膜的微观形貌、晶体取向和成分进行了比较和分析。研究发现:无磁场时样品以树枝晶形式由基片向外生长,而强磁场下样品的二次枝晶生长受到抑制,主轴逐渐细化,主轴间距逐渐减小,12 T磁场下,样品的二... 详细信息

针对0 T～12 T平行强磁场下电沉积镍铁膜的微观形貌、晶体取向和成分进行了比较和分析。研究发现:无磁场时样品以树枝晶形式由基片向外生长,而强磁场下样品的二次枝晶生长受到抑制,主轴逐渐细化,主轴间距逐渐减小,12 T磁场下,样品的二次枝晶退化为小的胞状晶,且主轴呈现出断裂趋势;强磁场下的电沉积样品晶体发生了择优取向;匀强磁场中磁致对流对镍铁合金膜的成分没有影响,梯度磁场中梯度磁化力使镀层铁含量提高。

关键词：强磁场电沉积微观结构磁致对流效应磁化力

含钛高炉渣直接提取Ti_5Si_3及杂质去除机理

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稀有金属材料与工程 2012年第1期41卷 173-177页

作者：邹星礼鲁雄刚李重河赵炳建丁伟中上海大学上海市现代冶金与材料制备重点实验室上海200072

采用固体透氧膜可控氧流冶金技术,利用含钛高炉渣成功提取出Ti5Si3合金粉末。SEM、XRD和EDX分析表明:含钛高炉渣中Ca、Mg、Al等金属杂质得以有效去除,获得的Ti5Si3相具有与直接电解钛硅混合氧化物(摩尔比TiO2:SiO2=5:3)产物相似的微观... 详细信息

采用固体透氧膜可控氧流冶金技术,利用含钛高炉渣成功提取出Ti5Si3合金粉末。SEM、XRD和EDX分析表明:含钛高炉渣中Ca、Mg、Al等金属杂质得以有效去除,获得的Ti5Si3相具有与直接电解钛硅混合氧化物(摩尔比TiO2:SiO2=5:3)产物相似的微观形貌及物相组成。同时对熔盐电解过程的杂质去除机理进行了分析。

关键词：熔盐电解 Ti5Si3 含钛高炉渣可控氧流冶金

强磁场下共沉淀-相转化法制备纳米钴铁氧体颗粒

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金属学报 2007年第5期43卷 529-533页

作者：桂林钟云波傅小明雷作胜任忠鸣上海大学上海市现代冶金与材料制备重点实验室上海200072

在强磁场下采用共沉淀-相转化法制备出了纳米级的钴铁氧体颗粒;通过SEM,XRD和VSM等分析手段,考察了磁感应强度对纳米钴铁氧体形貌及性能的影响规律．结果表明:无磁场及磁感应强度小于2 T时,纳米钴铁氧体颗粒为球形;当磁感应强度大于、等... 详细信息

在强磁场下采用共沉淀-相转化法制备出了纳米级的钴铁氧体颗粒;通过SEM,XRD和VSM等分析手段,考察了磁感应强度对纳米钴铁氧体形貌及性能的影响规律．结果表明:无磁场及磁感应强度小于2 T时,纳米钴铁氧体颗粒为球形;当磁感应强度大于、等于4 T时,棒状纳米钴铁氧体开始形成．随着磁感应强度的增大,棒状纳米颗粒数量增加,纳米钴铁氧体的晶化程度提高,磁性能(Mr,Ms,Mr／Ms)也大幅度提高。与无磁场相比, 10 T时制备的纳米钴铁氧体颗粒的剩余磁化强度Mr增加近15倍,饱和磁化强度Ms提高约1．44倍．从磁聚合定向生长和临界磁畴角度分析了强磁场影响共沉淀-相转化法制备的纳米钴铁氧体的形貌、晶化程度及磁性变化的机理．

关键词：钴铁氧体纳米强磁场共沉淀

10T强磁场下低温中和法制备亚微米Mn2O3的研究

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功能材料 2007年第11期38卷 1783-1786页

作者：傅小明钟云波任忠鸣邓康徐匡迪上海大学上海市现代冶金与材料制备重点实验室上海大学上海市现代冶金与材料制备重点实验室上海200072

利用XRD和TEM对无磁场和10T强磁场下低温中和法制备的试样进行了分析,结果表明:无磁场下,锰的沉淀物主要是锰的氢氧化物,而10T强磁场下,锰的沉淀物主要是30nm左右的锰的氧化物。此外,10T强磁场对锰的氧化物结晶度几乎没有影响。然后,对... 详细信息

利用XRD和TEM对无磁场和10T强磁场下低温中和法制备的试样进行了分析,结果表明:无磁场下,锰的沉淀物主要是锰的氢氧化物,而10T强磁场下,锰的沉淀物主要是30nm左右的锰的氧化物。此外,10T强磁场对锰的氧化物结晶度几乎没有影响。然后,对无磁场和10T强磁场下制备试样在无磁场中进行经不同温度(200、400和600℃)热处理2.0h后,利用XRD和SEM对热处理试样进行分析,检测结果表明,无磁场中对10T强磁场试样在600℃经热处理2.0h后,制备出了100nm左右的亚微米Mn2O3,并且其亚微米Mn2O3粒径分布很均匀。

关键词： 10T强磁场低温中和法热处理亚微米Mn2O3