固相曲線

固相曲線（solidus）：在二元固溶系相圖上表示與液相處於平衡的固相，其成分隨著液體成分和溫度的改變而連續變化的曲線稱為固相曲線。

基本介紹

• 中文名：固相曲線
• 外文名：solidus
• 類別：曲線
• 別名：初熔曲線
• 屬性：鑄造學術語

簡介

在其他類型體系中，固相成分是確定的，固相線為一條通過共結點的水平直線。固相線以下的溫度區域，液相凝固完畢不再殘留，標誌著液相存在的最低溫度。在加熱過程中，於固相線溫度物質開始熔化，所以固相曲線也是初熔曲線。

固相反應

固相反應指所有包含固相物質參加的化學反應，包括固-固相反應、固-氣相反應和固-液相反應等。

在任何聚集態的物質中，由於熱運動的影響，即使是處於晶格結點上的分子、原子或粒子，或多或少都有可能瞬間偏離正常的平衡位置，這些粒子（甚至空穴）在濃差因素驅動下會產生擴散。例如兩塊經磨平拋光的銅鋅片、在493K下緊密接觸12小時後，在接觸面上形成的0.3mm厚的擴散層。固態反應物粒子的接觸和擴散，是固態產物晶核得以形成並不斷生長的重要條件。

在1773K下，首先在Al₂O₃和MgO晶粒界面上或鄰近界面的反應物晶格中形成MgAl₂O₄晶核，然後反應物晶格中的Mg²⁺、Al³⁺相對擴散到MgAl₂O₄晶核附近使晶核不斷生長，同時形成更多的晶核，隨著產物層的加厚，固相反應進行完全。

非金屬陶瓷功能材料的製作工藝，先是在室溫下將固態氧化物充分粉碎、混合均勻，再在鋼模中擠壓成型，然後高溫燒結反應。高溫條件無疑有利於破壞固態反應物的晶格和促進反應物粒子的擴散，但是必須注意，對有些反應體系採用不同的反應溫度，有時會得到不同的反應產物。

相關研究

日益提升的汽車輕量化需求為鋁合金汽車零部件提供廣闊套用前景的同時也為高性能鋁合金零部件製備方法提出了新的挑戰。鋁合金半固態壓鑄技術經過長期的基礎理論研究和套用推廣，已逐步在國內外的汽車工業中獲得套用。其中高固相分數（0.4-0.7）鋁合金半固態壓鑄技術可製備性能與鍛造件相近而工藝成本與傳統液態鑄造相當的零部件。

然而半固態壓鑄成形仍存在部分技術難題使其難以獲得大規模工業化套用，主要包括：半固態漿料流動行為對工藝參數高度敏感致使實際工藝視窗過窄：對零件形狀及尺寸有較高要求以便於實現對漿料流動的控制；半固態壓鑄模具設計標準欠缺等等。

上述問題的關鍵同時也是半固態壓鑄技術的研究難點，即是對半固態漿料流動狀態的預判及控制。在研究高固相分數半固態漿料巨觀流變性能和內部微觀流動機制，並在此基礎上分別建立可描述半固態漿料巨觀流變性能（剪下稀化特性、非穩態流變性及觸變性）的表觀黏度模型和多相流動耦合計算方法，綜合形成高固相分數半固態漿料多尺度數值模擬方法以分別實現對漿料巨觀及微觀流動行為的表達。