磁场下ag-sn合金粘度和alag液固扩散的研究

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1、分类号TG111.4学校代码10495ＵＤＣ64.70.D密级公开硕士学位论文磁场下Ag-Sn合金粘度和Al/Ag液固扩散的研究作者姓名：徐星学号：1215113001指导教师：刘素一，武玉琴学科门类：工学专业：机械电子研究方向：磁场下金属的物理性能的研究完成日期：二零一五年五月一日WuhanTextileUniversityM.E.DissertationTheViscosityofAg-SnAlloysandtheLiquid/SolidDiffusionofAl/AgUndertheMagneticFieldCandidate：XingXuSupervisor：SuyiLiu

2、,YuqinWuTime:1stMay,2015独创性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果。对本文的研究作出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本声明的法律结果由本人承担。学位论文作者签名：签字日期：年月日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解武汉纺织大学有关保留、使用学位论文的规定。特授权武汉纺织大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，并采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编以供查阅和借阅。同意学校向国家有关

3、部门或机构送交论文的复印件和磁盘。（保密的学位论文在解密后适用本授权说明）学位论文作者签名：导师签名：签字日期：年月日签字日期：年月日摘要当液态金属中存在着某种物理量（如温度）的梯度时，液态金属中就会有运输的过程。在液态金属的运输过程中会伴随着力、质量、能量的运输，而这些与液态金属的粘度和扩散有关。金属熔体的粘滞性和扩散行为是液态金属原子迁移的一种表现，是原子间结合力大小的反映，是金属熔体的重要物理性质。研究金属熔体的粘度和扩散行为对于研究与液态金属结构相关的基础科学和材料科学有着非常重要的意义。研究液态金属的粘度和扩散行为是了解液态金属结构的一种重要途径，金属熔体的粘度值与扩散系

4、数的倒数在数值上呈线性关系。本文通过研究磁场对金属熔体粘度和金属间液固扩散所产生的影响，为探讨粘度与扩散之间的联系提供实验数据和理论依据。首先，以Ag-Sn合金为主要研究对象，利用附带水平磁场的高温熔体粘度测量仪研究了合金熔体的粘度与温度、磁场以及合金成分之间的关系，讨论了熔体粘度与熔体成分、温度、磁场条件的相关性。然后，研究了磁场对Al/Ag液固扩散行为的影响，探讨了磁场影响金属扩散行为的机制，讨论了磁场对扩散层成分分布以及微观组织形貌的改变。从实验结果可以看出：Ag-Sn合金熔体的粘度都随着温度的升高而降低，且符合Arrhenius关系式；在相同的过热度下纯Ag的粘度要大于纯S

5、n的粘度。在水平磁场下，纯Ag、纯Sn和Ag-Sn合金熔体的粘度随着温度的降低而增大，并且符合Arrhenius关系式；在相同的过热度下，磁场对纯Ag和纯Sn粘度的的影响程度要大于对Ag-Sn合金熔体，其中对纯Ag的粘度影响程度最大，对Ag50.4Sn49.6的影响程度最小；磁场对Ag-Sn合金的粘度活化能和指前因子有很大的影响。采用扩散对法研究了0.2T的磁场对Al/Ag液固扩散的影响，实验结果表明磁场抑制了Al和Ag，并且磁场对扩散行为的抑制程度与溶质和溶剂元素的磁化率的差值有关。当Al在上时，其扩散层出现的相Al、AgAl4、δ、β和Ag，磁场并没有改变扩散组织相的成分；当A

6、g在上时，扩散层中主要的相为δ相。磁场的增加并没有改变扩散组织的微观成分。在磁场下，由于Lorentz力的作用，扩散层的晶粒尺寸减小，晶粒的生长和分布具有一定的方向性。关键词：金属熔体；磁场；粘度；扩散研究类型：实验型论文AbstractWhenthegradientofapropertysuchastemperatureexistsinaliquid,atransportprocessoccursinthatliquid.Thewell-knowntransportprocessesofmomentum,mass,andenergyinvolveviscosityanddiffu

7、sion.Asthesensitivephysicalpropertyofmetalmelts,theviscosityanddiffusionofmetalmeltscanbuildtheconnectionbetweenatomicstructureandmetalalloyproperties.Viscosityanddiffusionaremeasuresofthefrictionamongatoms.Therefore,theresearchofthevis