微滴凝固的热力学和动力学研究

微滴凝固技术利用金属微滴尺寸的极大减小，导致冷却速率极大提高，实现大过冷条件下的快速凝固，从而获得超细结晶组织。目前人们把微滴凝固组织超细化的机理归结为冷却速率极大提高所致，忽略了微滴尺寸极大减小而产生的曲率效应的影响，使得这一技术的发展缺乏科学的认识与理论指导。本项目针对前期所获资助的小额探索项目研究过程中发现的科学问题，开发出一种新的工艺，可实现微滴凝固过程中微滴尺寸与冷却速率的分离，系统研究微滴尺寸与冷却速度对微小液滴凝固过冷度、激活能、凝固过程的形核与长大以及溶质分配等热力学与动力学参数的影响规律，揭示微滴凝固组织超细化的本质，突出体现微滴凝固尺寸极大减小造成的曲率效应的作用，丰富和发展金属凝固理论。同时，也可为近年发展起来的快速成形等通过微滴快速凝固制备新型材料的技术提供理论依据与实验基础。