【摘 要】
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针对作为初晶硅形核基底的AlP颗粒尺寸不易控制的问题,本文以Cu-P中间合金为研究对象,采用ZEISS Axio Vert.A1光学金相显微镜、扫描电子显微镜(Scaning electron microscope,SEM)、D/MAX-2500型X射线衍射分析仪等手段,对静态溶解时由水淬得到的凝固组织进行分析,系统研究了Cu-P合金在铝熔体内的溶解过程。研究发现固态Cu-P合金向铝熔体的溶解过程
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针对作为初晶硅形核基底的AlP颗粒尺寸不易控制的问题,本文以Cu-P中间合金为研究对象,采用ZEISS Axio Vert.A1光学金相显微镜、扫描电子显微镜（Scaning electron microscope,SEM）、D/MAX-2500型X射线衍射分析仪等手段,对静态溶解时由水淬得到的凝固组织进行分析,系统研究了Cu-P合金在铝熔体内的溶解过程。研究发现固态Cu-P合金向铝熔体的溶解过程中,靠近固/液界面处Cu-P合金变成单相Cu3P;液态Cu-P合金与铝熔体接触后,形成了铝铜金属间化合物与AlP的混合固相层。揭示了固态Cu-P合金在铝熔体内的溶解过程为:固态Cu-P合金表面及其附近共晶组织中αCu相优先溶解,导致少量共晶Cu3P与初晶Cu3P脱落,同时靠近固液界面处的Cu-P合金完全变成单相Cu3P,随后进入单相Cu3P向铝液内溶解状态。揭示了液态Cu-P合金向铝熔体内的溶解过程为:液态Cu-P合金与铝熔体接触后形成AlP与铝铜金属间化合物固相混合层,而后该固相混合层整体向Cu-P合金液体内移动,同时P原子与Al原子继续反应形成AlP,最终形成（Al-Cu）-Al P液固混合体。得到了Cu-P合金在铝熔体内溶解速度呈先快后慢的变化规律。同时由实验得知,973 K时,固态Cu-P合金在铝熔体内最大溶解速度为0.84 g·min-1;1073 K时,液态Cu-P合金最大溶解速度为20.78 g/min。找到了控制Cu-P合金在铝熔体溶解速度的关键环节。固态Cu-P合金在铝熔体溶解过程中,形成的固态AlP及靠近固液界面处Cu-P合金变成单相Cu3P是导致溶解速度慢的根本原因;液态Cu-P合金在铝熔体溶解过程中,形成的AlP及铝铜金属间化合物混合固相层是控制溶解速度的关键环节。
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