【摘要】：強磁場能夠將高強度的能量無接觸地傳遞到物質的原子尺寸,改變原子的排列、匹配和遷移以及改變材料的熱力學狀態(tài)。在強磁場環(huán)境中,材料會受到更強的磁場力作用,這些作用即使對非鐵磁性物質也會變得很顯著。因此,強磁場的應用為新材料制備和材料電磁過程研究開辟了新的領域,具有廣闊的發(fā)展前景。 本文采用金相顯微鏡、數字顯微鏡、電子探針等手段研究了強磁場作用下Cu-Ni擴散偶的柯肯達爾效應,考察了強磁場作用下Cu-Ni擴散偶中鉬絲標記移動距離變化和擴散層厚度變化,并且利用Boltzmann-Matano(俁野)平面方法計算出不同磁場條件下的互擴散系數,結合Darken(達肯)方程求出銅原子和鎳原子在不同條件下的本征擴散系數,探求了擴散行為與磁場強度、梯度、作用方向等磁場參數的依變關系,分析了強磁場對Cu-Ni擴散偶擴散過程的影響機理。本實驗主要研究結果如下： Cu-Ni擴散偶在均恒強磁場作用下擴散退火處理時,發(fā)現磁場方向對原子的擴散速度有明顯的影響。在平行(DPB)和垂直(DVB)于磁場的兩個方向上擴散速度存在顯著的差異,在DPB方向上標記物移動距離隨著磁場強度的增加而增加,而在DVB方向上磁場強度的增加對標記物移動距離變化無顯著影響。 擴散退火時,標記物向鎳層移動。這是由于Ni原子比Cu原子擴散速度更快,擴散平均距離更大。在DPB方向上不同的磁場強度條件下,均恒強磁場顯著促進了擴散偶中銅原子和鎳原子的互擴散,擴散層厚度都隨著磁場強度的增加而增加。相對于銅原子來說,隨著磁場強度的增加鎳原子的本征擴散系數增加的更快,說明磁場強度改變了兩種原子的相對擴散速度。 施加梯度磁場,顯著抑制Ni和Cu原子的互擴散和Cu-Ni擴散偶中鉬絲標記物的移動；梯度磁場條件下,磁場方向的作用對鉬絲標記的移動也表現出差異性,梯度磁場在DVB上的抑制作用比在DPB上的抑制作用更加顯著。
【圖文】：

超聲清洗:采用科導SK3200H型超聲清洗器電子天平等圖2.1為本實驗用的電鍍實驗裝置簡圖:叮寧加O.0.脈沖電鍍電源2恒溫磁力加熱攪拌器3鍍槽4水浴裝置5陽極(純鎳板)6陰極(純銅棒)7攪拌子圖2.1電鍍實驗裝置簡圖 F19.2.1ExPerimentalsetuPofeleetroPlating一25-

圖2.3預處理工藝曲線圖 Fig.2.3TemPeratureProfileforPretreatment圖2.4為擴散偶預處理后鎳層與銅基體和鋁絲的顯微形貌，從中可以看出，鍍鎳層組織與鍍后相比，無顯著變化，，仍呈細小的柱狀晶分布。較低的退火溫度和較短的退火時間保證了在消除應力的前提下Cu和Ni之間沒有發(fā)生明顯的互擴散�；� 1200p皿!圖2.4預處理后鎳層與鋁絲的顯微形貌 F19.2.4OMmorPhologyofPlatingNilayerand molybdenumwiresafterPretreatment
【學位授予單位】：東北大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2008
【分類號】：TG146.11

【引證文獻】

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1 馬曉敏;強磁場下Al/Cu和Al/Mg二元金屬體系擴散行為研究[D];東北大學;2010年

本文編號：2608260