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公开(公告)号：CN117364222A
公开(公告)日：2024-01-09
申请号：CN202311307576.8
申请日：2023-10-10
申请人： 上海大学
摘要： 本发明公开了静磁场下多模式连铸单晶的方法及装置，是一种连铸制备单晶的方法及装置。在单晶制备过程中，静磁场的引入对纯金属而言，主要作用在于抑制熔体的流动和温度波动，避免熔体和坩埚接触地方异质形核质点进入金属熔体中，降低形核率的同时保证晶体具有一个稳定的热生长环境。对于凝固过程中存在溶质再分配行为的合金材料，磁场能够降低溶质原子扩散距离，降低固液界面前沿的成分过冷，增加晶粒之间的有效形核距离，抑制熔体中初生相的形核，配合施加的外部热通量，实现熔体中单个晶核的生长。本发明方法工艺简单，可操作性强，可生产连续制备单晶材料，具有广阔的应用前景。
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公开(公告)号：CN116162801A
公开(公告)日：2023-05-26
申请号：CN202310170625.1
申请日：2023-02-27
申请人： 上海大学
摘要： 本发明涉及一种利用梯度磁场去除再生铝中铁的方法及其装置，方法如下：通过在石墨坩埚外侧施加一个感应加热线圈，并在线圈中通入中/高频交流电，从而加热形成再生铝熔体；在水冷结晶器外部设置超导梯度磁场线圈，利用再生铝熔体与富铁相由于磁化率差异所受到的梯度磁场力差，克服两者由于密度差所受到的重力差，从而控制富铁相远离凝固界面的定向迁移，实现再生铝中铁的去除。并采用连续铸造技术，将提纯后再生铝凝固成型，实现其大规模批量化制备。上述过程连续进行，可以连续去除再生铝中铁，并制备出长尺寸、高洁净的再生铝合金坯材。与现有技术相比，本发明装置简单、操作容易，适用于合金熔体中与合金熔体存在磁化率差异的杂质的高效去除。
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公开(公告)号：CN112557136B
公开(公告)日：2023-05-23
申请号：CN202011279543.3
申请日：2020-11-16
申请人： 上海大学
摘要： 本发明公开了一种多元合金扩散偶装置及多元合金扩散系数测定实验方法，本发明扩散偶包括配重模块、三个带有盲孔的圆柱形耐火材料，且盲孔均在耐火材料的中心位置。上端耐火材料的盲孔用于容纳制备扩散偶的固体材料Ⅰ；下端耐火材料内上端直径较大的盲孔用于收集固体材料Ⅰ和固体材料Ⅱ界面贴合后多余的熔体，下端直径较小的盲孔容纳直径更小的带有盲孔的耐火材料，此耐火材料容纳固体材料Ⅱ，且固体材料Ⅰ与固体材料Ⅱ接触。将三个耐火材料按顺序装进石英管进行真空封样处理，以降低样品氧化污染。通过本发明能获得真空条件下熔体界面的热扩散和界面反应情况，工艺成本较低，操作简单，稳定性好。
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公开(公告)号：CN113998694A
公开(公告)日：2022-02-01
申请号：CN202111388999.8
申请日：2021-11-22
申请人： 上海大学
IPC分类号： C01B32/184
摘要： 本发明公开了一种利用固态碳源获取大尺寸石墨烯的方法，以金属原子与碳原子组成的碳化物粉末作为固态碳源，溶碳性低的金属作为衬底。将碳化物粉末均匀地平铺在金属衬底上，在惰性气体的保护下，加热至金属衬底熔点温度以上0‑1000℃，此时碳化物中的金属原子会扩散到金属衬底内部，而碳化物中的碳原子因为在金属衬底中的溶解度有限，留在衬底表面，重构形成石墨烯。本发明方法直接利用固态碳源制备石墨烯，工艺简单，操作方便，可控性性好；并且不涉及危险性气体，安全性极高，适用于实现工业化生产，可制备大尺寸石墨烯等优点。
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公开(公告)号：CN114044512B
公开(公告)日：2023-10-20
申请号：CN202111389077.9
申请日：2021-11-22
申请人： 上海大学
IPC分类号： C01B32/184
摘要： 本发明提供了一种利用固态碳源在复合强磁场下稳定制备石墨烯的方法，以金属元素与碳元素组成的碳化物粉末作为固态碳源，溶碳性低的金属作为衬底，将碳化物粉末均匀地平铺在金属衬底上，在惰性气体的保护下，加热至金属衬底熔点温度以上0‑1000℃，使衬底熔化。同时，施加强磁场抑制金属衬底熔体的流动。此时碳化物中的金属原子会扩散到金属衬底内部，而碳化物中的碳原子因为在金属衬底中的溶解度有限，在衬底表面形成石墨烯，制备石墨烯的稳定性得到提高。本发明具有如下优点：方法新颖、工艺稳定、操作方便、可控性好、安全性极高、可制备大尺寸的石墨烯等优点。
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公开(公告)号：CN114044512A
公开(公告)日：2022-02-15
申请号：CN202111389077.9
申请日：2021-11-22
申请人： 上海大学
IPC分类号： C01B32/184
摘要： 本发明提供了一种利用固态碳源在复合强磁场下稳定制备石墨烯的方法，以金属元素与碳元素组成的碳化物粉末作为固态碳源，溶碳性低的金属作为衬底，将碳化物粉末均匀地平铺在金属衬底上，在惰性气体的保护下，加热至金属衬底熔点温度以上0‑1000℃，使衬底熔化。同时，施加强磁场抑制金属衬底熔体的流动。此时碳化物中的金属原子会扩散到金属衬底内部，而碳化物中的碳原子因为在金属衬底中的溶解度有限，在衬底表面形成石墨烯，制备石墨烯的稳定性得到提高。本发明具有如下优点：方法新颖、工艺稳定、操作方便、可控性好、安全性极高、可制备大尺寸的石墨烯等优点。
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公开(公告)号：CN112557136A
公开(公告)日：2021-03-26
申请号：CN202011279543.3
申请日：2020-11-16
申请人： 上海大学
摘要： 本发明公开了一种多元合金扩散偶装置及多元合金扩散系数测定实验方法，本发明扩散偶包括配重模块、三个带有盲孔的圆柱形耐火材料，且盲孔均在耐火材料的中心位置。上端耐火材料的盲孔用于容纳制备扩散偶的固体材料Ⅰ；下端耐火材料内上端直径较大的盲孔用于收集固体材料Ⅰ和固体材料Ⅱ界面贴合后多余的熔体，下端直径较小的盲孔容纳直径更小的带有盲孔的耐火材料，此耐火材料容纳固体材料Ⅱ，且固体材料Ⅰ与固体材料Ⅱ接触。将三个耐火材料按顺序装进石英管进行真空封样处理，以降低样品氧化污染。通过本发明能获得真空条件下熔体界面的热扩散和界面反应情况，工艺成本较低，操作简单，稳定性好。
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公开(公告)号：CN113998694B
公开(公告)日：2023-12-12
申请号：CN202111388999.8
申请日：2021-11-22
申请人： 上海大学
IPC分类号： C01B32/184
摘要： 本发明公开了一种利用固态碳源获取大尺寸石墨烯的方法，以金属原子与碳原子组成的碳化物粉末作为固态碳源，溶碳性低的金属作为衬底。将碳化物粉末均匀地平铺在金属衬底上，在惰性气体的保护下，加热至金属衬底熔点温度以上0‑1000℃，此时碳化物中的金属原子会扩散到金属衬底内部，而碳化物中的碳原子因为在金属衬底中的溶解度有限，留在衬底表面，重构形成石墨烯。本发明方法直接利用固态碳源制备石墨烯，工艺简单，操作方便，可控性性好；并且不涉及危险性气体，安全性极高，适用于实现工业化生产，可制备大尺寸石墨烯等优点。
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公开(公告)号：CN116084021A
公开(公告)日：2023-05-09
申请号：CN202310003498.6
申请日：2023-01-03
申请人： 上海大学
摘要： 本发明公开了一种磁场下无籽晶连续制备单晶的方法及其装置，是一种全新的单晶制备方法及装置。在定向凝固过程中，结合熔融玻璃净化剂减少形核质点的特点以及稳恒静磁场在凝固过程中抑制形核以及对导电流体的流动的强烈抑制作用，为晶体的生长提供了稳定的热和溶质环境。本发明利用稳恒静磁场，将纯金属、混合均匀的合金或半导体通过凝固的方式连续制备单晶，实现了在凝固条件下，直接从高温熔体中连续生长单晶的方法，通过调整磁感应强度、温度梯度和抽拉速度可获得具有多尺度凝固组织的单晶晶体，适用于纯金属的提纯，高温合金等合金及半导体单晶制备。本发明工艺简单，可操作性强，无需籽晶体，可连续生产制备单晶产品，具有广阔的应用前景。
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