一种基于电磁效应的中间包夹杂物去除装置及方法

    公开(公告)号:CN118287646A

    公开(公告)日:2024-07-05

    申请号:CN202410423364.4

    申请日:2024-04-09

    申请人: 上海大学

    IPC分类号: B22D11/116 B22D11/115

    摘要: 本发明公开一种基于电磁效应的中间包夹杂物去除装置及方法,涉及连铸技术领域。所述装置包括:注流室、电磁搅拌装置线圈、电磁搅拌装置铁芯、感应加热装置线圈、感应加热装置铁芯、通道、浇注室;注流室外部环绕电磁搅拌装置,电磁搅拌线圈可使钢液产生环向电磁力并旋转,注流室通过通道与浇注室连通,感应加热装置贯穿于通道内,感应加热装置线圈可使通道内的钢液产生感应电流,焦耳热使钢液升温流入浇注室,钢液在浇注室内因温度不均导致密度不同最终导致钢液上升,延长了钢液在中间包内的停留时间,延长了夹杂物聚集碰撞长大上浮去除的时间,从而促进了夹杂物的去除。

    一种铜锡系合金的工业化磁控细晶连铸短流程制备方法

    公开(公告)号:CN117000962A

    公开(公告)日:2023-11-07

    申请号:CN202310998418.5

    申请日:2023-08-09

    申请人: 上海大学

    摘要: 本发明涉及一种铜锡系合金的工业化磁控细晶连铸短流程制备方法,包括如下步骤:S1、磁控细晶连铸:将铜、锡、若干合金元素混合熔化均匀得到含铜锡系合金熔体,将铜锡系合金熔体保温,利用电磁场驱动铜锡系合金熔体强迫流动,冷却并进行连铸,得到铜锡系合金连铸坯锭;S2、多道次轧制:对S1步骤得到的铜锡系合金连铸坯锭表面进行铣面、多道次轧制,得到铜锡系合金带材;S3、终态热处理:将S2步骤得到的铜锡系合金带材进行打卷、在惰性气氛下热处理、冷却,得到铜锡系合金产品。与现有技术相比,本发明制备方法可以充分细化脆性析出相,改善铸坯材料的加工性能,省略传统工艺中长时高温固溶环节,大大降低制备过程的能耗。

    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

    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。

    大气环境下连续制备长尺寸泡沫金属的方法及其装置

    公开(公告)号:CN112553493B

    公开(公告)日:2022-07-15

    申请号:CN202011175109.0

    申请日:2020-10-28

    申请人: 上海大学

    摘要: 本发明公开了一种大气环境下连续制备长尺寸泡沫金属的方法和装置,其方法如下:在大气环境下的金属连铸过程中,通过在石墨结晶器凝固界面前沿处施加一个感应加热线圈,并在线圈中通入中/高频交流电,从而加热石墨结晶器和固液界面前沿的金属熔体,形成高过热熔体,加快二冷水遇热所形成水蒸气与石墨结晶器壁的反应,生成氢气,促进金属熔体中氢气的溶解,然后立即进入高温度梯度的冷却区,熔体析出气泡并立即凝固,最终形成泡沫金属材料。上述过程连续进行,因此可以制备长尺寸的泡沫金属材料。本发明连铸装置无需至于高压腔体中,无需通过外置模板或者吹气等形式制备泡沫材料,其设备简单、操作容易,可适用于多种金属材料制备。

    兼具二次屈服和高强高塑的共晶高熵合金及其制备方法

    公开(公告)号:CN111636027B

    公开(公告)日:2022-07-12

    申请号:CN202010533590.X

    申请日:2020-06-12

    申请人: 上海大学

    摘要: 本发明公开了一种兼具二次屈服和高强度高塑性的共晶高熵合金及其制备方法,属于金属材料及其制备领域,高熵合金由Al、Co、Cr、Fe和Ni组成,高熵合金通式AlaCobCrcFedNie,其中10<a≤25,10<b≤25,0≤c<25,10<d≤25,10≤e<41,且a+b+c+d+e=100。高熵合金组织为沿着单一方向排列的共晶层片,拉伸曲线具有明显二次屈服现象,并且拥有优异的屈服强度以及良好塑性,在工程领域具有巨大的应用潜力;本发明还公开了上述高熵合金的制备方法,包括熔炼,切割,定向凝固,工业连铸工序。本发明共晶高熵合金制备方法简单、所用原料均无毒无害、安全可靠、经济实用。

    一种动态电磁驱动锌锅面渣的方法及装置

    公开(公告)号:CN114318197A

    公开(公告)日:2022-04-12

    申请号:CN202111450853.1

    申请日:2021-12-01

    申请人: 上海大学

    IPC分类号: C23C2/06

    摘要: 本发明公开了一种动态电磁驱动锌锅面渣的方法及装置。在锌锅边缘安装若干个监控装置对锌锅液面的锌渣进行实时监测,当监测到锌锅液面某块区域锌渣厚度达到临界值时,启动系统;通过计算机输出信号控制机械手臂,使固定安装在机械手臂末端的行波磁场发生器到达指定的驱渣区域锌液面上方。行波磁场发生器通入交流电,在其下方锌液中感生出电磁力,在电磁力作用下,锌液发生定向流动并带动锌液上表面锌渣定向运动。本发明方法和装置可极大的提高热镀锌生产线效率,节省人力和物力,节约能源,降低成本。此外,本发明装置可以在大部分热镀锌生产线上直接安装使用,无需对生产线设备进行大改造,降低企业额外费用。

    多模式静磁场控制的单晶高温合金定向凝固生长装置、方法及其应用

    公开(公告)号:CN114164495A

    公开(公告)日:2022-03-11

    申请号:CN202111252854.5

    申请日:2021-10-27

    申请人: 上海大学

    IPC分类号: C30B29/52 C30B11/00 C30B30/04

    摘要: 本发明公开了一种多模式静磁场控制的单晶高温合金定向凝固生长装置、方法及其应用,包括定向凝固系统、控温系统和磁场发生器系统;定向凝固系统包括生长腔体、保温层、加热电阻、坩埚、拉杆、伺服抽拉系统和冷却系统;磁场发生器系统位于定向凝固系统的生长腔体周围,使内待凝固的液态金属的单晶生长界面位于匀强或者对称磁场中心区域,并通过调节磁场发生器系统施加的磁场强弱和构型。本发明用于制备单晶高温合金,包括Ni基、Co基、Fe基、Nb基、TiAl基等金属单晶,控制单晶高温合金中纵向和横向的成分分布,改变其微结构和析出相,从而实现单晶高温合金高温力学性能提升,尤其瞬时抗拉强度和蠕变持久性能,从而全面提升单晶高温合金高温力学性能。

    快速凝固制备长尺寸纳米碳铜基复合材料的方法、其应用及装置

    公开(公告)号:CN112410606A

    公开(公告)日:2021-02-26

    申请号:CN202011172711.9

    申请日:2020-10-28

    申请人: 上海大学

    摘要: 本发明公开了一种采用快速凝固制备纳米碳铜基复合材料的方法、应用及装置,将铜料放入高纯石墨坩埚,对电弧熔炼炉抽真空后,开启熔炼炉电源,对炉中钨电极通以强电流,激发电弧并迅速熔化石墨坩埚中的纯铜。在高温和电弧条件下,石墨坩埚中的碳原子将被激发并以热扩散形式进入到熔融铜中。待金属完全熔化后,开启感应线圈并搅拌熔体,使熔融铜中碳原子均匀分布于其中,待搅拌均匀后,开启连续抽拉机构,将熔体向下抽拉,熔体将被快速凝固并连续成型。由于快速凝固条件,碳原子来不及在铜基体中析出,而形成纳米碳铜基复合材料,实现补料‑熔化‑搅拌‑连续凝固制备一体化流程。本方明制备方法简单,易操作,效率高能耗低,原料设备成本低廉。

    兼具二次屈服和高强高塑的共晶高熵合金及其制备方法

    公开(公告)号:CN111636027A

    公开(公告)日:2020-09-08

    申请号:CN202010533590.X

    申请日:2020-06-12

    申请人: 上海大学

    摘要: 本发明公开了一种兼具二次屈服和高强度高塑性的共晶高熵合金及其制备方法,属于金属材料及其制备领域,高熵合金由Al、Co、Cr、Fe和Ni组成,高熵合金通式AlaCobCrcFedNie,其中10<a≤25,10<b≤25,0≤c<25,10<d≤25,10≤e<41,且a+b+c+d+e=100。高熵合金组织为沿着单一方向排列的共晶层片,拉伸曲线具有明显二次屈服现象,并且拥有优异的屈服强度以及良好塑性,在工程领域具有巨大的应用潜力;本发明还公开了上述高熵合金的制备方法,包括熔炼,切割,定向凝固,工业连铸工序。本发明共晶高熵合金制备方法简单、所用原料均无毒无害、安全可靠、经济实用。