专利名称：一种Bi-Mn合金中原生态微晶定向聚合相分离的方法
技术领域：
本发明涉及一种B1-Mn合金中原生态微晶定向聚合相分离的方法,为利用电磁场进行特殊材料制备提供了新的工艺方向，属于合金组织控制研究技术领域。
背景技术：
材料工件在使用的过程中，由于其本身特性的限制并不一定能够满足在一些特定环境下的工作，为此常在材料工件表面涂覆一层或多层不同材料的薄膜来达到强化表面或使表面具有特殊功能的目的。然而近年来，随着科学技术的快速发展，越来越多的先进技术被应用于材料的制备、加工过程当中，其中电磁场因其可以在材料的凝固过程当中产生定向排列的规则组织，改善材料的性质，已得到人们的重视，在材料科学应用中的理论和实验研究也迅速增多。目前，已在结晶凝固、粉末冶金、电析、烧结、热处理、塑性加工、悬浮熔炼等方面得到应用，涉及到金属材料、陶瓷材料、高分子材料等多个领域。其中发现，合金在电磁场下凝固可以出现定向排列规则的组织结构，甚至在外表面发生物质的取向、迁移和聚合现象，形成一层特殊的表面层。为此，针对现有的获取材料特殊表面层方法的缺陷，如受工艺条件的限制表面层不稳定，价格高昂，工艺复杂等，将电磁场引入到材料结晶凝固过程中，形成一种原生特殊表面层复合材料。
发明内容
针对现有技术的缺陷，本发明的目的是提供一种在电磁场下促使B1-Mn合金中原生态微晶定向聚合相分离的方法， 其特征在于在电磁场的作用下利用晶体的磁晶各向异性使合金凝固时相偏聚形成特殊表面层。一种B1-Mn合金中原生态微晶定向聚合相分离的方法，其特征在于具有以下过程:选取纯度为99.0%的金属Bi和纯度为99.5%的金属Mn，在真空感应加热炉内熔炼出质量分数6%Mn的B1-Mn合金，并采用线切割的方式截取直径10mm，长度30mm的小段，表面打磨干净后用酒精冲洗吹干。将B1-6%Mn合金试样放入加热炉内，置于IOT磁场环境中加热到345°C，恒温30min后，以0.1°C /min的速度冷却到完全凝固；将所得试样分别沿横向和纵向切开，研磨抛光，并进行腐蚀；然后将试样作仪器检测，发现在试样表面偏聚形成初生BiMn相,呈环状,其自身生长为棒状，为定向规则排列，在试样中心基本无初生BiMn相；从而实现相分离。一种B1-Mn合金中原生态微晶定向聚合相分离方法所用的装置，它为传统通用的装置，包括有:加热炉固定装置(I)、水循环套筒(2)、加热炉(3)、电磁场设备(4)、B1-Mn合金(5)、控温系统(6)、热电偶(7);将B1-6%Mn合金试样放入加热炉内固定好，置于具有水循环套筒保护的IOT稳恒磁场环境中，利用控温系统将加热炉升温到345°C，保温30min后，以
0.rc /min的速度冷却到完全凝固。本方法的原理在于在电磁场的作用下使晶体易磁化轴转向磁场方向后，晶体受到电磁力的牵引作用，发生取向、迁移甚至聚合现象，从而实现了相的分离，在试样表面偏聚形成一层特殊的原生表面层，其分离机制如下:
具有磁性的晶体在电磁场中被磁化后成为一个磁偶极子，作用于该磁性晶体的磁力
为:
权利要求
1.一种B1-Mn合金中原生态微晶定向聚合相分离的方法，其特征在于具有以下过程:选取纯度为99.0%的金属Bi和纯度为99.5%的金属Mn，在真空感应加热炉内熔炼出质量分数6%Mn的B1-Mn合金，并采用线切割的方式截取直径10mm，长度30mm的小段，表面打磨干净后用酒精冲洗吹干。将B1-6%Mn合金试样放入加热炉内，置于IOT磁场环境中加热到345°C，恒温30min后，以0.1°C /min的速度冷却到完全凝固。将所得试样分别沿横向和纵向切开，研磨抛光，并进行腐蚀；然后将试样作仪器检测，发现在试样表面偏聚形成初生BiMn相,呈环状,其自身生长为棒状,为定向规则排列；在试样中心基本无初生BiMn相；从而实现相分离。
2.—种B1-Mn合金中原生态微晶定向聚合相分离方法所用的装置，它为传统通用的装置，包括有:加热炉固定装置(I)、水循环套筒(2)、加热炉(3)、电磁场设备(4)、B1-Mn合金(5)、控温系统(6)、热电偶(7);将B1-6%Mn合金试样放入加热炉内固定好,置于具有水循环套筒保护的IOT稳恒磁场环境中，利用控温系统将加热炉升温到345°C，保温30min后，以`0.rc /min的速度冷却到完全凝`固。
全文摘要
本发明涉及一种Bi-Mn合金中原生态微晶定向聚合相分离的方法。属于合金组织控制研究技术领域。其所使用的装置为传统通用装置，包括电磁场设备、水循环保护系统、加热炉、控温系统。本发明方法的目的是在电磁场下生成合金原生相的特殊表面层以实现相分离。其特征在于在电磁场的作用下利用晶体的磁晶各向异性使合金凝固时偏聚形成特殊表面层，即电磁场的作用下使晶体易磁化轴转向磁场方向后，晶体受到电磁力的牵引作用，发生取向、迁移甚至聚合现象，在试样表面偏聚形成一层特殊的合金原生相表面层，从而实现相的分离。
文档编号C30B30/04GK103233272SQ20131016538
公开日2013年8月7日 申请日期2013年5月8日 优先权日2013年5月8日
发明者李喜, 卢振远, 马冬菊, 禹清晨, 王晨璐, 杜大帆, 侯龙 申请人:上海大学