金属学报

作者：李彦强, 赵九洲, 江鸿翔, 张丽丽, 何杰

单位：1 中国科学院金属研究所 师昌绪先进材料创新中心 沈阳 110016；2 中国科学技术大学 材料科学与工程学院 沈阳 110016

关键词：脉冲电流,偏晶合金,液-固分相,形核,模拟,

基金：国家重点研发计划项目(2021YFA0716303);国家自然科学基金项目(51971227);国家自然科学基金项目(51974288);国家自然科学基金项目(52174380);中国载人航天工程项目，中国载人航天工程空间应用系统项目(KJZ-YY-NCL06);中国科学院科研仪器设备研制项目(YJKYYQ20210012)

为了控制Pb-Al合金凝固过程、制备原位Al粒子弥散分布于Pb基体的高性能Pb-Al合金阳极材料，本工作开展了脉冲电流作用下Pb-Al液-固分相合金连续凝固实验，建立了脉冲电流下合金液-固分相过程的组织演变模型，并结合实验开展了模拟研究，分析了合金液-固分相过程及脉冲电流的影响机理。结果表明，脉冲电流能有效降低合金液-固分相过程中Al粒子的形核能垒，提升粒子形核率，促进弥散型原位Al粒子铅基复合凝固组织的形成；峰值电流密度jmax存在2个临界值jc1、jc2：当jmax ≤ jc1时，脉冲电流影响很弱；当jc1 < jmax < jc2时，粒子形核率和数量密度随jmax增大快速升高；当jmax ≥ jc2时，粒子形核率和数量密度随jmax增大继续升高，但升高速率较慢；电磁力导致Al粒子由试样表面向心部迁移，使合金形成由表面Pb壳和原位Al粒子铅基合金内核组成的壳/核型复合材料。

来源：2024年第12期

《金属学报》期刊编辑部

查看金属学报杂志2024年第12期