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超常条件下材料凝固理论研究

日期 2002-05-31   来源:   作者:  【 】   【打印】   【关闭

  液态金属的凝固是一个极其复杂的液固相变过程,涉及液体的微观结构和宏观热物理性质、传热传质、流体流动、晶体形核与生长、相选择与组织演变、环境条件以及过程控制等一系列科学与技术问题。因此,凝固科学与技术不仅是材料科学和凝聚态物理的有机组成部分,而且是一门涉及工程热物理、物理化学、流体力学、冶金学、机械学、应用数学和航空航天科学等多学科的前沿研究领域。近十年来,空间凝固实验技术和超常条件下凝固过程的研究迅速兴起,发现了一系列常规凝固过程中不可能出现的新现象和新规律,因此需要有理论上的突破。国内在液态金属的微观结构、非平衡凝固理论机制、超高温度梯度定向凝固、空间快速凝固、深过冷与快速凝固、亚稳相形成规律和非晶态凝固等方面已取得了一系列成果,这为开展超常条件下材料凝固理论研究奠定了良好的基础。

科学目标:

  通过系统研究超常条件下金属凝固过程中的共性规律,建立适用范围更加广泛的理论模型。通过该项目的执行,在凝固研究领域建立一支高水平的科学研究队伍。争取若干年后,在凝固研究领域取得一些具有国际水平的标志性成果,使我国在国际凝固领域若干方面占有重要的地位。

研究内容:

  本项目以金属材料为主要研究对象,在已有研究工作的基础上,开展超常条件(不包括超高电场、磁场、电磁波、辐射等等)或空间环境地面模拟条件下形成的深过冷、超高温度梯度和超高速冷却情况的凝固理论问题的研究。

  1. 合金熔体的微观结构和热物理性质以及对凝固组织的影响
  2. 超常条件下定向凝固过程中的晶体生长动力学
  3. 极端非平衡条件下亚稳相与凝固组织形成规律
  4. 多元合金非晶态材料凝固中的抑制形核机理
  5. 多元和复相合金的快速凝固理论

  本领域提倡学科交叉。申请按上述课题单项进行,鼓励中青年学术带头人作为课题负责人提出申请,与国际同行间有较好的合作与交流基础。研究队伍精干,人均经费不宜低于4万元/年。

研究期限:4年

拟资助经费:600万元

  本领域由工程与材料科学部提出并受理申请。

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