磁気力・電磁気力による凝固組織制御

利用磁力和电磁力控制凝固结构

基本信息

批准号：
09750810
负责人：
安田秀幸
金额：
$ 1.41万
依托单位：
Osaka University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
财政年份：
1997
资助国家：
日本
起止时间：
1997 至 1998
项目状态：
已结题

项目摘要

(a) 均一静磁場中凝固実験 (結晶方位分布)磁気的異方性の異方性と形状異方性による結晶方位分布は初期組織に大きく影響することが明らかになった。Bi-Mn系について、合金を構成する元素粉末を混合した成形体、元素粉末と化合物粉末を混合した成形体、急冷凝固粉末成形体を初期組織として、種々の冷却条件で、磁場中で凝固あるいは半溶融凝固させた。混合粉末の試料では、半溶融凝固、凝固とも結晶の配向は0.3T程度の磁場では見られなかった。一方、急冷凝固粉末では0.3T程度の磁場においても結晶の配向は確認された。また、4Tの強磁場下では急冷凝固粉末以外の試料においても結晶の配向は確認されたがその配向度は急冷凝固粉末に比べて小さかった。(b) 磁場勾配中凝固実験(凝固界面の安定性、相分布)磁場勾配が試料中の相分布にどのように影響するかを明らかにする。密度差を相殺するように磁場勾配・磁場を設定し、BiMn包晶化合物の均一分散を試みた。液相Biに比べてBiMnの密度は小さく、磁場を印加していない場合BiMn化合物が浮上する傾向が見られ、冷却速度が遅い場合の顕著であった。一方、磁場勾配を印加することにより、比重の軽いBiMn化合物を試料の下部に分散させることも可能であり、全体に均一に分散させることも可能であった。これらの実験は0.3T以下の磁場を行ったが、数T以上の強磁場を用いることにより、常磁性体など多くの材料に応用できると考えられる。

（a）在均匀的静态磁场（晶体取向分布）中的固化实验，已经表明，磁各向异性的各向异性和形状各向异性引起的晶体取向分布对初始结构具有重大影响。关于BI-MN系统，由合金组成的模压车身，由元素粉和复合粉组成的模压车身，以及由元素粉末和由快速固化粉末组成的模压车身组成的模压车身，在各种冷却条件下在各种冷却条件下固化或半熔化的固体。在混合粉末样品中，在约0.3T的磁场中未观察到半熔化和凝固的晶体方向。另一方面，即使在淬火固化粉末中约为0.3T的磁场中，也确认了晶体方向。此外，在4T强的磁场下，在淬灭固化粉末以外的样品中确认了晶体的方向，但方向的程度小于淬灭固化粉末的方向。（b）磁场梯度（凝固界面的稳定性，相分布的稳定性），以阐明磁场梯度如何影响样品中的相分布。设置了磁场梯度和磁场以抵消密度差，并试图均匀地分散BIMN的直体化合物。与液相BI相比，BIMN密度较小，并且当未施加磁场时，BIMN化合物倾向于出现，当冷却速率缓慢时，这尤其明显。另一方面，通过施加磁场梯度，可以在样品底部以光比重力分散BIMN化合物，并始终均匀地分散。尽管这些实验执行的磁场小于0.3T，但可以认为，通过使用多个T或更多T的强磁场，它可以应用于许多材料（例如顺磁性材料）。