·444· 北京科技大学学报 1996年N0.5 完全均匀形核.但实际上,熔滴是否能达到均匀形核是一个几率问题从宏观上看,喷雾的凝 固介于两种极端情况之间. 2.2沉积过程 (1)假设沉积速度沿径向是均匀一致的,而且不随时间变化.但实际上沉积速率沿径向是 不均匀的,而且往往随时间变化 (2)热交换仅沿厚度方向按热传导方式进行,完全忽略了其它方式的热交换,如辐射散 热等当沉积体较大时,侧表面辐射散热及热流的径向传导作用不容忽略. (3)沉积表面通过气体射流散热的计算中采用的传热系数h.仅能做到数量级上大致正 确,因为目前对此过程的了解还很少, (4)在沉积基板处的热交换由一固定的热传导系数h,控制但事实上,由于界面上热应力 的作用造成界面上的热接触远远偏离理想状态,所以h,是界面状态及时间的函数. (5)目前多数模型(如文献[18])计算得出的沉积体凝固过程中的冷却速度均为10℃s的 数量级,这与根据显微组织特征(如枝晶间距)测量反推出来的冷却速度相差约2~3个数 量级另外,偏析的减小与细小等轴晶的形成也表明凝固时间远小于计算结果 (6)对雾化喷射沉积的一个重要领域,即颗粒增强金属基复合材料(MMCs)的基本过程 尚缺少研究.事实上,只需在模型分析中引入增强颗粒的影响,即可对该过程进行研究. 3结论 雾化喷射沉积成形是一个十分复杂的多参数控制过程.可以通过适当的处理将其分解 为相互关联的基本子过程,对这些基本过程可以分别进行模拟与试验研究.为了优化喷射沉 积过程,获得高性能新材料,必须对整个过程作整体把握.研究过程中必须仔细考虑各个子 过程之间的相互关系,不可孤立地研究单一的子过程,对于现有的研究结果,有些需要进行 修正或重新加以考虑. 参考文献 1 Zhang J S,Zhang W J,Chen G L.In:NATO Conf.on Science and Technology of Rapid Solidifi- cation and Processing,USA,1994.135 2张济山,陈国良.材料科学与工程,1995,13:21 3 Lubarska H.J Metals,1970.22:45 4 Rai G.Laveria E.J Metals,1985,37:22 5 Mathur P,Annavarapu S,Apelian D.Mater Sci Eng,1991.A142:261 6 Singer A E.Met Mater,1970,4:246 7 Evans R,Leathan A G.Powder Metall,1985.28:13 8 Lavernia E J.Grant N J.Mater Sci Eng.1988,98:381 9 Ando T,Tsao C Y,et at.J Powder Metall,1990,26:311 10 Lavernia E J,Gutierrez E M,Szekely J.Inter J Rapid Solid,1988.4:89 11 Szekely J.Fluid Flow Phenomena in Metals Processing.New York:Acaderaic Press,1979.261 12 Ranger AA.Nicholls J A.AIAA J,1969,7:258北 京 科 技 大 学 学 报 完全 均 匀 形 核 但 实 际上 , 熔 滴是 否 能 达 到 均 匀 形 核 是 一 个几 率 问题 从宏 观 上 看 固介 于 两种 极 端情 况 之 间 年 喷雾 的凝 沉积 过程 假设沉 积 速度沿 径 向是 均 匀 一 致 的 , 而 且 不 随 时 间变化 但 实 际上 沉 积 速 率 沿 径 向是 不 均 匀 的 , 而 且 往 往 随 时 间变 化 热交 换 仅 沿 厚 度方 向按 热传 导方 式 进 行 , 完全 忽 略 了 其 它 方 式 的热交 换 , 如 辐 射 散 热等 当沉 积 体较 大 时 , 侧表 面 辐射散 热及 热 流 的径 向传 导作 用不容 忽 略 沉 积 表 面 通 过 气 体射 流 散 热 的计算 中采 用 的传 热 系 数 仅 能 做 到 数量 级 上 大 致 正 确 , 因 为 目前 对此过 程 的 了解 还很 少 在 沉积基 板 处 的热 交换 由一 固定 的热传 导系数 控 制 但 事 实上 , 由于 界 面 上 热应力 的作 用 造 成 界 面上 的热 接触 远远偏 离理 想 状 态 , 所 以 ,是 界 面状态及 时 间的 函 数 目前多 数模 型 如 文献〔 计算 得 出的沉 积体凝 固过程 中的冷却 速度 均 为 ℃ 的 数量 级 , 这 与根 据 显微 组 织特 征 如枝 晶 间距 测 量 反 推 出来 的冷 却速 度相 差 约 一 个 数 量 级 另 外 , 偏 析 的减小 与细小 等轴 晶 的形 成 也 表 明凝 固时 间远小 于 计算 结果 对雾 化 喷射 沉 积 的一 个重要 领 域 , 即颗粒 增 强 金 属基 复合材 料 的基 本 过程 尚缺 少研 究 事 实上 , 只需 在模 型分 析 中引人 增 强颗粒 的影 响 , 即可 对 该过 程进行研 究 结 论 雾 化 喷射 沉 积 成 形 是 一 个 十分 复 杂 的 多 参 数 控 制 过 程 可 以 通 过 适 当的处 理 将 其 分 解 为相 互 关联 的基 本 子过 程 , 对这 些 基 本过程 可 以 分别 进行模 拟 与 试 验研 究 为 了 优 化 喷射沉 积 过 程 , 获得 高性 能新 材 料 , 必须 对整个 过 程 作 整 体把 握 研 究 过 程 中必 须 仔 细 考 虑各 个 子 过 程 之 间 的相 互 关 系 , 不 可 孤 立 地 研 究 单 一 的 子 过 程 对于 现 有 的研 究 结果 , 有 些 需 要 进 行 修正 或 重新 加 以考虑 参 考 文 献 , , , , 张济 山 , 陈国 良 材料科学 与工 程 , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , 一 ,