超声波调制定向凝固液固界面的方法与装置

    公开(公告)号:CN102357654B

    公开(公告)日:2014-06-11

    申请号:CN201110305633.X

    申请日:2011-10-11

    申请人: 上海大学

    IPC分类号: B22D27/20 C30B11/00 C30B29/52

    摘要: 本文发明提出了一种超声波调制定向凝固液固界面的方法与装置。本方法是在结晶器外围液固界面附近加一组超声波,超声波在液相中传播形成声流,声流使液相发生强迫流动并搅拌液相。声流强度与超声波发射功率和频率相关,调制超声波发射功率和频率能获得平整的液固界面。该装置是在炉体下端隔热层中加一组超声波发射探头,探头外接超声信号源。通过调节施加的超声波精确控制熔体流动,使液固界面径向温度和溶质重新分布均匀,确保凝固材料以平界面方式生长,减少缺陷,提高晶体质量和制备效率。

    基于测静磁力的薄板类铁磁材料中微缺陷的无损检测方法

    公开(公告)号:CN103499636A

    公开(公告)日:2014-01-08

    申请号:CN201310473904.1

    申请日:2013-10-11

    发明人: 王晓东 任忠鸣

    IPC分类号: G01N27/82

    摘要: 本发明涉及一种基于测静磁力的薄板类铁磁材料中微缺陷的无损检测方法,属于无损检测技术领域。首先将永磁体置于标定薄板的表面,使用力传感器测定作用于永磁体上的静磁力的反作用力;其次将永磁体置于待测薄板的表面,再次使用力传感器测定永磁体受到的反作用力;将两个反作用力进行比较,若相同,则确定待测薄板上不存在表面缺陷或内部缺陷,若不相同,则确定待测薄板上存在表面缺陷或内部缺陷。本方法测量过程简单,检测成本相对较低,而且检测结果可靠;测量精度高,可探测到磁性薄板中微米级的微缺陷;检测速度高,可对薄板材料进行在线、快速、实时的检测。

    一种实验测定材料固/液界面能的方法及其装置

    公开(公告)号:CN102207442B

    公开(公告)日:2013-01-09

    申请号:CN201110083957.3

    申请日:2011-04-06

    申请人: 上海大学

    IPC分类号: G01N13/02

    摘要: 本发明涉及一种实验测定材料凝固过程中固/液界面能的方法及其装置,属于材料制备中凝固技术领域。本发明的特点:将金属锭用线切割机切成适当尺寸的圆柱型棒材,清洗干净并用电吹风吹干,然后装入匹配的刚玉管中,并固定在拉杆上。将装有试样的拉杆、冷却池及伺服电机装配好,并通过拉杆来调整试样在加热系统中的位置,确保试样棒上部分能够完全熔化。通氩气保护,约过20min后启动加热系统,当炉内温度上升到目标温度后保温一段时间以保证炉内热流稳定。将准备的同种金属球状固体从装置上方放置在金属熔体表面上,待固体表面与熔体相互浸润,再打开伺服抽拉系统,将试样迅速拉下至冷却池中进行淬火,保留固/液界面的形貌。最后通过直接测量得到接触角值,并代入界面张力平衡公式计算求得界面能。该装置实现了快速淬火能够保留试样高温状态下固/液界面的形貌的核心想法。

    制备宏观直通型多孔金属材料的方法及其连铸装置

    公开(公告)号:CN102286670A

    公开(公告)日:2011-12-21

    申请号:CN201110259489.0

    申请日:2011-09-05

    申请人: 上海大学

    IPC分类号: C22C1/08 B22D11/11

    摘要: 本发明公开了一种制备宏观直通型多孔金属材料的方法及其连铸装置,方法的步骤为:a.加热坩埚内的液态金属,并保温;b.液态金属向下注入加热型结晶器,使加热型结晶器内的液态金属的温度保持在液相线以上;c.通过带孔模板向液态金属熔体底吹气体,同时在靠近引锭杆的液态金属熔体中建立起一个自上而下的温度梯度;d.通过引锭杆下拉和结晶器上移的背向位移运动实现在连铸的拉铸方向上下拉铸件,使通过加热型结晶器底端的液态金属自上而下连续定向凝固,形成具有宏观直通型多孔的金属材料铸件。本发明连铸装置通过模板直接吹气耦合金属熔体定向凝固的方法制备宏观直通型定向多孔金属。其设备简单、操作容易、可适用于多种金属,并且孔分布可控。

    强磁场诱导合成单晶铋纳米线的方法

    公开(公告)号:CN101314183B

    公开(公告)日:2011-02-02

    申请号:CN200810036378.1

    申请日:2008-04-21

    申请人: 上海大学

    摘要: 该发明是一种通过在磁场下溶剂热合成单晶铋纳米线的方法。利用磁场诱导各向异性生长的特性,通过铋酸钠和乙二醇之间的多羟基还原反应获得单晶铋纳米线。整个反应过程在磁场下进行,合成得到的Bi纳米线直径40纳米,长度10-50微米。本方法简便、安全、可重复性高、产量高、产物结晶性好,合成得到的铋纳米线可广泛应用于物理,化学,材料,微电子等领域。本发明也为不利于长成纳米线的材料提供了一种新的思路和手段。

    基于永磁体的电磁搅拌旋转磁场调制方法及装置

    公开(公告)号:CN101920175A

    公开(公告)日:2010-12-22

    申请号:CN201010186211.0

    申请日:2010-05-26

    申请人: 上海大学

    摘要: 本发明涉及一种基于永磁体的电磁搅拌旋转磁场调制方法及装置,本方法能够产生磁感应强度按照方程B=B0cos(2πωt+φ)变化的磁场,其中磁场幅值B0、磁场频率ω和磁场相位φ这三个参数可以单独或者联合调制。本装置采用以上磁场调制方法,在结构上包括一个包裹在结晶器外缘的搅拌器,其内部结构为:永磁体镶嵌在一个环形铁芯中,环形铁芯连接可编程的步进电机,并由其带动旋转。搅拌器产生的磁场和步进电机始终保持相同的旋转方式。本发明能够单独或者联合调制磁场的幅值、频率和相位,实现精确控制金属液流动,进而较好的控制金属液凝固,改善铸坯质量,提高生产率。

    磁透镜作用下振荡焊接方法及磁透镜装置

    公开(公告)号:CN101332530A

    公开(公告)日:2008-12-31

    申请号:CN200810040624.0

    申请日:2008-07-16

    申请人: 上海大学

    IPC分类号: B23K9/08

    摘要: 本发明涉及一种磁透镜作用下振荡焊接方法及磁透镜装置。本方法是通过外加磁场控制焊接电弧;并在直流焊接过程中施加交变磁场,而在交流焊接过程中施加直流静磁场,产生电磁振荡;同时通过磁透镜装置对焊接电弧进行有效控制。磁透镜装置有安置在焊缝上方的双极靴磁透镜装置和安装在焊缝正下方的单极靴磁透镜装置。本发明施加电磁振荡,焊缝晶粒组织由原粗大的柱状晶转变为细小的等轴晶,使用磁透镜装置,其极靴附近磁场强度可提高一倍,能更有效控制电弧。本发明提供的磁透镜装置,设计合理,结构简单紧凑,易于实现,便于操作。

    强静磁场控制高温合金定向凝固组织枝晶的方法

    公开(公告)号:CN101302605A

    公开(公告)日:2008-11-12

    申请号:CN200810040036.7

    申请日:2008-07-01

    申请人: 上海大学

    IPC分类号: C22F3/02

    摘要: 本发明涉及一种强磁场控制高温合金定向凝固组织枝晶的方法,属物理场控制高温合金金相组织的技术领域。本发明利用强静磁场的热电磁对流效应控制或增加定向凝固高温合金的枝晶数量并且细化枝晶。本发明的工艺方法的要点是:利用0.5T~10T(特斯拉)的强静磁场,采用Bridgman定向凝固装置,设计使熔体的液-固界面处于静磁场的中心位置,整个凝固过程在静磁场下完成,采用细长合金棒,炉内最高温度为1650℃,样品液固界面前方温度梯度为50℃/cm以上,合金棒在向下抽拉速率为20~120μm/s下进行定向凝固,在一定阶段,迅速拉入冷却介质进行淬火,最终得到枝晶数量增多和枝晶细化的定向凝固高温合金。

    可控制液面流场和波动的连铸结晶器装置

    公开(公告)号:CN101219464A

    公开(公告)日:2008-07-16

    申请号:CN200710047480.7

    申请日:2007-10-26

    申请人: 上海大学

    IPC分类号: B22D11/11

    摘要: 一种可控制液面流场和波动的连铸结晶器装置,属金属连铸工艺技术领域。本发明根据结晶器内卷渣产生的机理,抑制结晶器液面金属液的水平流动,从而减少结晶器液面卷渣现象。本发明装置其主体部分基本与传统常用的结晶器相同,不同的是在结晶器上方两侧设置有自消耗式金属板及其喂送给进机构,即自消耗金属板通过矫直辊、导向辊和输送辊插入进入结晶器的金属液中,最终由引锭杆牵拉出连铸铸坯。本装置的结构包括有:金属液中间包(1),浸入式水口(2)、矫直辊(3)、导向辊(4)、输送辊(5)、自消耗式金属板(6)、保护渣(7)、铸坯(8)、水冷式结晶器(9)和引锭杆(10)。本装置可减少和抑制在结晶器内产生卷渣,从而可提高连铸铸坯的质量。

    纳米级P-型Bi2Te3基复合热电材料的制备方法

    公开(公告)号:CN101186283A

    公开(公告)日:2008-05-28

    申请号:CN200710171804.8

    申请日:2007-12-06

    申请人: 上海大学

    IPC分类号: C01B19/04 C04B35/515

    摘要: 本发明涉及一种化学合成纳米级Bi2Te3基微观复合热电材料的制备方法,属低温化学合成纳米热电材料工艺技术领域。本发明采用Bi、Sb的单质或氯化盐、和Te为原料,在存在还原剂的碱性水溶液中,在50~80℃温度和磁力搅拌器搅拌条件下合成纳米级(Bi,Sb)2Te3微观复合热电材料。通过反应条件的控制,可获得颗粒状纳米晶体,其粒径在100nm左右。本发明方法具有工艺简单易行,能耗低,产品纯度高,无表面修饰剂等优点。所制备的(Bi,Sb)2Te3合成化合物为Bi2Te3基工业应用的P-型材料。