《複雜Al-Mn基金屬間化合物的三維結構調控及生長動力學》是依託大連理工大學,由康慧君擔任醒目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：複雜Al-Mn基金屬間化合物的三維結構調控及生長動力學
- 依託單位：大連理工大學
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：康慧君
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
金屬間化合物的形貌、尺寸、分布、體積分數和凝固特性對金屬材料的力學性能有非常重要的影響，其三維結構調控和生長動力學是製備先進金屬間化合物增強金屬基複合材料至為關鍵的理論基礎。然而，由於大多數金屬間化合物的晶體結構比較複雜以及原位分析手段的限制，對複雜金屬間化合物的研究主要基於不同階段的淬火試樣進行靜態分析，而缺乏對其生長行為、生長機制和生長動力學進行系統的研究。本項目選擇Al-Mn基過共晶合金係為研究對象，依託我國上海光源大科學裝置，結合Bridgman 定向凝固技術和高能同步輻射原位成像與衍射技術，研究初生Al6Mn、λ-Al4Mn和μ-Al4Mn和二十面體準晶複雜化合物相的三維結構、形貌演變及生長動力學，揭示凝固條件和外物理場對複雜金屬間化合物形貌特徵和生長行為的影響規律和內在機理，達到主動控制其尺寸、形貌、分布和體積分數的目標，為發展金屬間化合物增強複合材料提供理論基礎。
結題摘要
在國家自然科學基金（No. 51401044） “複雜Al-Mn基金屬間化合物的三維結構調控及生長動力學”的資助下，我們圓滿的完成了預定計畫中的各項工作，所獲成果也均達到預期目標。首先，我們通過Bridgman 定向凝固方法獲得了一系列不同冷卻條件下的定向凝固合金試樣，通過控制不同凝固參數（溫度梯度G和生長速度V）研究了不同冷卻條件下Al-Mn基合金的組織演化規律，利用深腐蝕萃取方法表征了不同冷卻條件下複雜金屬間化合物的三維結構（形貌、尺寸、分布、體積分數等）和生長行為。其次，研究了不同凝固條件下獲得的金屬間化合物（包括準晶）顆粒原位增強Al-Mn基合金的力學性能，探討金屬間化合物的生長行為、形貌、尺寸、分布等因素對合金的微觀組織和力學性能的影響規律。最後，實時原位地觀察了Sn-Cu基無鉛焊料凝固過程中，金屬間化合物Cu6Sn5的生長演變過程，定量地分析了微量的La和Al等元素對Cu6Sn5生長行為的影響並解釋了其機理，為進一步完善無鉛焊料焊接凝固過程Cu6Sn5的生長行為及形成機理提供了直接的實驗數據。 依託此項目（No. 51401044）協助培養了博士研究生6 名，碩士研究生5 名；發表SCI 期刊論文15篇，國內期刊論文1篇，會議論文1篇，其中期刊論文IF＞2 的7 篇；授權發明專利7 項，申請發明專利5項，獲遼寧省自然學術成果獎3項。此外，項目負責人獲2017年大連青年科技之星稱號，入選2015年度中國博士後科學基金獲得者選介，在2015和2016年連續兩年在校年度考核中獲得優秀。
