PDF《！＂#$% 合金在高压下的凝固 ！》

7 型半导体, 掺杂 SF 则表现为

8 型半 导体.# 1*+,-# 对红外光的吸收能力很强, 是一种理 想的 新型光电材料['

―!$] .# 1*+,-# 还具有较大的,++T+?C 系数, 较低的热导, 因此使它在热电应用领 域也得到了较广泛的应用 ['

―!!] . 本文研究超高压力对 *+,-# 合金凝固组织的影 第)( 卷第/期#$$&

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1$% 物理学报KSGK UNV,WSK ,WXWSK RF5.)(, XF./, L=5;

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SM-8.UM;

射线 衍射 (GMD) 谱图如图 / 所示 经标定, 发现凝固组织 均由! ?)*+,# 和 ?)*+, 相组成, 高压凝固未导致新相 生成 进一步对该合金常压和高压凝固组织进行金 相观察, 如图 # 所示 图/)*+,# 合金常压 (4) 和高压 (N) 凝固组织 GMD 谱图 !为 ?)*+, 相, 为! ?)*+,# 相图#常压 (4) 和高压 (N) 凝固组织形貌图 常压凝固组织为典型的共晶组织, 高压凝固组 织出现了树枝状初生相 通过能谱分析发现高压凝 固组织的初生相为 ?)*+,,

基体为! 定量金相 分析结果表明: 常压凝固组织中 相的面积百分数 为#/&

, 高压凝固组织中 相的面积百分数仅为 /#&

组织形貌的变化与相含量的变化说明压力对 凝固过程有显著影响 压力对凝固过程的影响是通 过影响液!固相变热力学和动力学过程而实现的 根据 )*?+, 平衡相图 [/#] (图L) , )*+,# 合金凝固 时, 在/#/#O发生共晶转变, )*+,# (B) # ! ?)*+,# (+) P ?)*+, (+) 并且根据杠杆法则, 凝固组织中 相的量 应少于!相 )*+,# 合金的常压凝固组织为典型的共 晶组织, 并且 相的量少于!相, 与相图一致 但高 压凝固并未得到共晶组织, 而是得到树枝晶组织 这%-L#-期王海燕等: )*+,# 合金在高压下的凝固 表明 ! #$% 高压相图与常压相图相比, 共晶点发生了 移动&

图'

! #$% 二元相图 为探讨高压下 ! $%( 合金的共晶点移动方向, 原 位测定了 )*) +,- 条件下 ! $%( 合金的熔点&

)*) +,- 时! $%( 合金的熔化和冷却曲线如图 . 所示&

图 条件下 ! $%( 合金熔化和冷却曲线 随温度上升, 熔化曲线上出现温度平台 !, 此对 应温度即为 )*) +,- 压力下 ! $%( 合金的熔点 (/(01

2 ) 3) &

! $%( 合金完全熔化后, 温度继续上升, 至 点时切断电源, 降温, 从降温曲线上明显看出凝固过 程出现过冷现象, 随后温度又有所回升, 这是由于凝 固过程放热导致温度升高的结果, 最后以一定的冷 却速率降至室温&

)*)+,- 条件下 ! $%( 合金的熔点 /(013要比常 压熔点 (/(/(3) 高近 413, 即压力使 ! $%( 合金的熔 点升高, 共晶点温度上移&

压力与熔点的关系可用 56-7

89 : 方程表示如 下[/'

] : ;

# <

#= !%= ;

&

, (/) 式中 ;

&

为压力的变化量,;

# 为随压力变化的熔点 改变量, !%= 为熔化焓,$/ 和$( 分别为固相和液 相的单位体积&

由图 . 可知, 当! $%( 合金在压力下熔化时, !%= ? 1&

因此, 若 ? 1, 即液相体积大于固 相体积, 则熔点随压力升高;

若1, 即液 相体积小于固相体积, 则熔点随压力降低&

如前所述, ! $%( 合金熔点随压力升高, 由此可 以推断: ! $%( 合金的液相体积大于固相体积&

如图 ( (A) 所示, 高压凝固组织的初生相是 # ! $%, 这表明 )*) +,- 条件下图 . 中共晶点 '