亚共晶Al-Si合金的微观组织调控及共晶Si对Al基体晶格导电机制的影响

基本信息
批准号:51804189
项目类别:青年科学基金项目
资助金额:26.00
负责人:崔晓丽
学科分类:
依托单位:山东理工大学
批准年份:2018
结题年份:2021
起止时间:2019-01-01 - 2021-12-31
项目状态: 已结题
项目参与者:崔红卫,潘尧坤,冯锐,张甜甜,贾秋荣,赵娟
关键词:
凝固过程调控导电性熔体处理共晶Si金属熔体
结项摘要

Hypoeutectic Al-Si alloy becomes important materials for the preparation of overhead transmission lines due to its excellent electrical conductivity and thermal conductivity, etc. However, for this aluminum alloy, good electrical conductivity and excellent mechanical properties are contradictory and this limits its application obviously. In this project, hypoeutectic Al-Si alloys were selected as the main research subjects and through the method of experiments combined with theoretical calculation, research work was carried through purification of Al matrix and modification of eutectic Si morphology two aspects. The doping law among transition elements in the multiple borides and the regularity of correlation about the eutectic Si electronic structure and the matrix lattice potential field will be studied in detail, revealing the melt composite boron treatment reaction mechanism and the influencing mechanism of eutectic Si morphology evolution on electrical conductivity of the alloy. Based on this, the intrinsic relationship between electrical conductivity and mechanical property will be analyzed deeply, and a theoretical model for the correlation of electrical conductivity and mechanical properties was established. Thus, a new composite boron treatment and technology processing will be put forward to purify the Al matrix and modify the eutectic Si morphology, reducing the damage to lattice periodic arrangement of Al matrix on the premise of guarantee the excellent mechanical properties of the alloy. Provide a new idea and theoretical basis for the preparation of a new aluminum alloy with high strength and good electrical conductivity.

亚共晶Al-Si合金因其良好的导电、导热等特性成为制备架空输电线的重要材料。但该类合金的导电性和力学性能很难兼顾,限制了其更广泛的应用。本项目以亚共晶Al-Si合金为研究对象,实验与理论计算相结合,拟从净化Al基体和改善共晶Si两方面开展研究;探讨硼化处理过程中多元硼化物过渡族金属元素间的相互掺杂规律以及共晶Si电子结构与基体晶格势场的相关性,揭示熔体复合硼化反应机制和共晶Si形貌演变对合金导电率的影响,并以此深入研究合金导电性与力学性能的内在关联性,建立合金导电性-力学性能相关性理论模型。基于上述研究,利用熔体复合硼化及加工处理新技术,净化Al基体并调控共晶Si,在保证合金优异力学性能的前提下最大程度地减小基体晶格畸变以提高其导电率,为制备一种高强、高导的铝合金材料提供新思路和理论基础。

项目摘要

亚共晶Al-Si合金因其良好的导电、导热等特性成为制备架空输电线的重要材料,但该类合金的导电性和力学性能很难兼顾,限制了其更广泛的应用。本项目以亚共晶Al-Si合金为研究对象,从净化Al基体和改善共晶Si两方面开展了系列研究工作:首先,探讨了硼化处理过程中多元硼化物过渡族金属元素间的相互掺杂规律并揭示了熔体复合硼化反应机制,在此基础上提出微量过渡族金属元素辅助硼化处理的新工艺,大大提高了硼化处理效率从而最大程度的净化Al基体;其次,通过Sr变质、热处理、热挤压形变处理等手段改善共晶Si形貌、颗粒尺寸、分布状态等,分析共晶Si形貌演变对合金导电率的影响机制,并以此深入研究合金导电性与力学性能的内在关联性,建立合金导电性-力学性能相关性理论模型。最终成功净化了Al基体并调控共晶Si,在保证合金优异力学性能的前提下最大程度地减小基体晶格畸变而提高了其导电性,制备了一种高强、高导的Al-Si-Mg-Fe-Cu合金材料,为导电铝合金材料的制备提供新思路和理论基础。

项目成果
{{index+1}}

{{i.achievement_title}}

{{i.achievement_title}}

DOI:{{i.doi}}
发表时间:{{i.publish_year}}

暂无此项成果

数据更新时间:2023-05-31

其他相关文献

1

环境类邻避设施对北京市住宅价格影响研究--以大型垃圾处理设施为例

环境类邻避设施对北京市住宅价格影响研究--以大型垃圾处理设施为例

DOI:10.11821/dlyj020190689
发表时间:2020
2

面向云工作流安全的任务调度方法

面向云工作流安全的任务调度方法

DOI:10.7544/issn1000-1239.2018.20170425
发表时间:2018
3

当归补血汤促进异体移植的肌卫星细胞存活

当归补血汤促进异体移植的肌卫星细胞存活

DOI:
发表时间:2016
4

空气电晕放电发展过程的特征发射光谱分析与放电识别

空气电晕放电发展过程的特征发射光谱分析与放电识别

DOI:10.3964/j.issn.1000-0593(2022)09-2956-07
发表时间:2022
5

三级硅基填料的构筑及其对牙科复合树脂性能的影响

三级硅基填料的构筑及其对牙科复合树脂性能的影响

DOI:10.11951/j.issn.1005-0299.20200093
发表时间:2020

崔晓丽的其他基金

相似国自然基金

1

亚共晶Al-Si合金晶粒细化的“硅毒化”效应及“抗硅毒化”机制

批准号:51871138
批准年份:2018
负责人:李谦
学科分类:E0104
资助金额:60.00
项目类别:面上项目
2

原位纳米颗粒孕育亚共晶Al-Si-Mg合金的微观组织演变规律及作用机制

批准号:51801084
批准年份:2018
负责人:百志好
学科分类:E0102
资助金额:25.00
项目类别:青年科学基金项目
3

利用组织遗传性双重变质过共晶Al-Si合金的基础研究

批准号:51201071
批准年份:2012
负责人:张静
学科分类:E0102
资助金额:25.00
项目类别:青年科学基金项目
4

过共晶Al-Si合金扩散凝固及初生硅相形态控制研究

批准号:51064017
批准年份:2010
负责人:马颖
学科分类:E0414
资助金额:30.00
项目类别:地区科学基金项目