材料的发展对国民经济和科技的飞速发展起到了至关重要的作用,随着科技的不断进步,对材料的各项要求也越来越高。在材料科学领域,开发新技术、采用新工艺是提高材料性能和开发新材料的重要途径。Al-Mn合金具有许多优异的物理特性和化学特性,是工程应用中的一种十分重要的金属材料。如果合金中的锰分布均匀,则它们的热加工性能与冷加工性能与工业纯铝非常接近,但综合性能却比纯铝高很多。Al-Mn合金的铸造性能不好,因为其凝固范围很窄,流动性低,所以按照常规的方法难以获得均匀的组织。强磁场能够将大强度的磁化能量无接触地输入到材料中,改变材料的热力学状态,并对材料产生力的作用,从而对材料的凝固等相变过程,组织的形态分布和微结构等产生巨大的影响。因此,强磁场的应用为新材料制备开辟了新的研究领域,具有广阔的发展前景。本文介绍了强磁场的发展概况,阐述了强磁场在材料科学方面的一些应用及其对材料性能的影响。研究了场强达12T的强磁场条件下Al-Mn合金中Al₆Mn析出相的凝固行为,较系统地考察了强磁场中合金析出相凝固的现象、规律和机制,揭示了强磁场中析出相的演化过程,并对其凝固行为做了初步探讨,得到以下结论:1.强磁场条件下Al-Mn合金中Al₆Mn析出相以c轴平行磁场方向取向,且Al₆Mn相晶体的长轴与c轴垂直,形成垂直磁场的规则层状组织。2.Al-5%Mn合金在10T强磁场中从全熔态和半固态下凝固,所得取向组织相似,但半固态凝固条件下所得组织更为细小。3.在不同强度强磁场中凝固,Al-5%Mn合金都能形成取向组织,且随着磁场强度的增加、晶粒尺寸的增大,取向程度不断增大。4.经不同保温时间凝固时,随着保温时间的延长,Al₆Mn析出相聚合长大程度也逐渐增强;且保温20分钟时已基本能形成连续的链状组织。5.由热力学分析得到,铁磁性晶体和顺磁性晶体将以磁化率最大的晶体轴平行磁场取向,抗磁性晶体将以磁化率绝对值最大的晶体轴垂直磁场取向。