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第 １ ９卷 第 ２期　
Ｖ０ １ ． １９ Ｎｏ ．２ 　 　　 　

材

料

科

學(xué)

與

工

程　

總 第７ ４期�。剩� 　 ｕ ｅ２００ １ 　　

Ｍａ ｒ ｌ Ｓ ｉｎ ｅ＆ Ｅ ￣ｎ ｅ ｎ 　 ｅ ａ　 ｔｉ ｓ ｃｅ ｃ ｎ ｅｆ ｇ ｉ

文 章 編 號(hào) ：０ ４ ７ ３ ２ ０ ｝２ ０ １ －５ １ ０ － ９ Ｘ［０ １ ０ － １ ９ ０ 　

均 恒 強(qiáng) 磁 場(chǎng) 在 材 料 科 學(xué) 中 的 應(yīng) 用　
王 暉 ， 忠 鳴 ， 國(guó) 昌　 任 蔣
２０ ７　 ００２ 上 海 大 學(xué)材 料 科 學(xué)與 工程 學(xué) 院 ． 海 上

【 摘

要 】 均 恒 強(qiáng) 磁場(chǎng) 在 材料 科 學(xué) 中應(yīng) 用 的研 究 正 處 于起 步 階 段 ， 經(jīng) 進(jìn)行 了廣 泛 的探 索 性　 已

實(shí) 驗(yàn) 研 究 和 理 論 研 究 ， 現(xiàn) 了 大 量 有 重 大 理 論 價(jià) 值 和 應(yīng) 用 前 景 的 強(qiáng) 磁 現(xiàn) 象 。 本 文 主 要 綜 述 強(qiáng) 磁 場(chǎng)　 發(fā) 在 材 料 科 學(xué) 中 取 向 和 控 制 流 體 流 動(dòng) 的 研 究 現(xiàn) 狀 ， 且 探 討 了存 在 的 問(wèn) 題　 及 今 后 的 發(fā) 展 方 向 。 并 　

【 鍵詞 】 均 恒強(qiáng) 磁場(chǎng) ； 美 材料 科學(xué) ； 向 ； 流　 取 對(duì)
中 圍 分 類(lèi) 號(hào) ：Ｇ １ 　 Ｔ １１ 　４ 文獻(xiàn) 標(biāo)識(shí) 碼 ：　 Ａ

Ｒ ｅ ｅ ｒ ｈ ａ 　 ｖ ｌ ｐｍ ｅ ｔ ｏ 　 ｍ ｏ ｅ ｏ ｓ ｈ ｇ 　 ａ ｎ ｔｃ ｓ ａ ｃ 　 ｎｄ ｄｅ ｅ ｏ ｎ 　 ｆｈｏ ｇ ｎｅ ｕ 　 ｉ ｈ ｍ ｇ ｅ ｉ 　

ｉ ｌ 　 ｐ ｉ ｄ�。� Ｍ ｔ ｒａ 　 ｃ ｅ ｃ ｓ ｆｅｄ ａ ｐｌｅ ｉ 　 ａ ｅ ｉ ｌＳ ｉ ｎ ｅ 　
Ｗ ＡＮ Ｇ　 ｕ ，ＲＥＮ　 Ｈ ｉ Ｚｈｏ ｇ ｍ ｉ ｎ － ｎｇ，Ｊ ＡＮ Ｇ　 ｕ － ｈａｎ 　 Ｉ Ｇ ｏｃ ｇ
（ ｅ ａ ｔ ｍ　 ｆＭａｅ ｉ ｓＳ ｉ ｃ 　 ｎ 　 ｎ ｉ ｅｒ ｇ Ｓ ａ ｇ ａ　 ｉ ｒｉ Ｓ ａ ｇ ａ　 ２ ０ ７ ， ｈｎ ） Ｄｐｒ ｍｅ ｏ　 ｔｒ ｌ ｃ ｎ ｅ ａ ｄ Ｅ ｇｎ ｅ ｉ 　 ｈ ｎ ｈ ｉ ａ　 ｅ ｎ Ｕｎｖ ｓ ｙ， ｈ ｎ ｈ ｉ ０ ０ ２ Ｃ ｉ ａ　 ｅ ｔ

【 ｂｔａｔ Ｔ ｅａ ｐｉ ｔ ｎｏ�。� ｏｅ ｅｕ　 ｉ 　 ａｎｔ　 ｅｄｉ Ｍａ ｒ ｌＳｉ ｃｓｉ ａ ｉ�。幔� ｇ　 �。� ｏ Ａ ｓｒｃ】 ｈ�。� ｌ ａｏ�。� ｍ ｇｎ ｏｓｈｇ ｍ ｇ ｅｃｆｌ　ｎ ｔｉ �。悖� ｅ　ｓ Ｉ ｔ ｅｒ 　 ｅ Ａ ｌｔ ｆ ｃｉ ｈ ｈ ｉ ｉ 　 ｅａ ｎ 　 �。� ｙ 　　
ｅ ｐｌｒｎ 　 ｒ ｓｉ 　ａ ｏ ａ ｏ ａ 　】ｅ 　 ｈ ｄ ｂ ｅ 　 ｏ ｅ ａ 　 ｎｙ ｉ ｏ ｔ ｎ　 ｘ ｒｍ ｅ ｔ 　 ｅ ｍｅ ａ ｗ】 ｈｇ ｅ ｔｔ ｅ ｒ ｔｃ 　 ｘ ｏ ｉｇ ｗ０ ｋ �。� ｌｂ ｒ ｔ￣， ｎｄ ｔ ０ 】 ａ 　 ｅ ｎ ｄ ｎ 　 ｎｄ ｍａ 　 ｍｐ ｒａ ｔｅ ｐｅ ｉ ｎ ａ ｐｈ ｎｏ ｎ 　 ｜　 ｒ ａ�。� ｏ ｅ ｉａ ｌ ｌ ｖ ｌ ｅ ａｎ 　 ｐｐ ｉｄ ｐ ｏ ｐ ｃｔｈ ｄ　 ｅｅ 　 ［ Ｉ Ｐｒ ｅ ｔｓｕｄｅｓｃ ｎ ｅ ｉｇ�。� 　 ａ ｎｅｉ　 ｒｅ ｔ ｔ ｎ ａ 　 ｌ ８ �。� 　 ｇ ｔｃ ｅ － ａ ｕ 　 ｄ ａ ｌｅ 　 ｒ ｓ ｅ 　 ａ ｂ ｎ ｆ１ ｌ ｕ ｄ． ｅｓ ｎ　 ｔ ｉ 　 ｏ ｃ ｍ ｎ ｔ ｅ ｍ ｇ ｔｃ ｏ ｎ ａ ｏ 　 ５ ｗｅｌ ． ｔ ｅ ｍａ ｎｅ 　 ｆ　 ｉ ｉ �。� ｉ ｆｃ ｓｏ 　 ｏ ｖ ｃ ｉｎ ｉ　ｈｅ ｐｍｃ ￣ ｉｇ ｏ　 ｔｒａｓ ｗｅ ｅ ｓ ｍｍ ａ ｉｅ 　 ｅ ｔ　 Ｎ ｃ ｎ ｅ ｔｏ �。� ｔ 　 ｅ ｎ 　 ｆｍａ ｅ ｌ　 ｒ 　 ｕ ｉ ｒｚ ｄ

Ｉ ｅ　 ｏ ｄ 】 ｈ ｍ ｇｎｏ ｓ ｉ 　 ａｎｔ 　ｄ ；Ｍａ ｒ �。悖澹悖� ｌｇｍｅｔ ｏｖｃｏ　 Ｋ ｙｗ ｒｓ ｏ ｏｅｅｕ　 ｇ ｍ ｇｅｉ ｆ ｄ ｈｈ ｃｉ ｔ ａ Ｓ ｉ ｅ ；ａ ｎ ｎ：ｃｎｅｔｎ ｅｌ ｉ ｎ ｉ ｉ
１５ ９ ５年 ， ｅｅ　 大 膽 地 預(yù) 言 磁 場(chǎng) 的 應(yīng) 用 將 對(duì) 冶　 Ｚ ｎｒ 金 領(lǐng) 域 產(chǎn) 生 廣 泛 而 深 刻 的 影 響 。 經(jīng) 過(guò) 近 五 十 年 的 發(fā)　 展 ， 磁 攪 拌 、 磁 感 應(yīng) 加 熱 已 經(jīng) 應(yīng) 用 到 實(shí) 際 生 產(chǎn)　 電 電 中 ， 磁 鑄 造 已 接 近 工 業(yè) 化 生 產(chǎn) ， 動(dòng) 磁 場(chǎng)�。� 電 脈 　脈 沖　 磁 場(chǎng) 　 、 波 磁 蚜 　 和 磁 流 鑄 造　 等 在 冶 金 中 的 應(yīng)　 行 用 研 究 方 必 未 艾 ， 映 出 磁 場(chǎng) 的 應(yīng) 用 不 斷 擴(kuò) 大 和 深　 反 化 的 趨 勢(shì) 。 幾 十 年 代 ． 著 低 溫 超 導(dǎo) 技 術(shù) 的 日趨 成 　 隨 熟 ． 導(dǎo)直 流強(qiáng) 磁 場(chǎng) 的廣 泛 應(yīng)用 成 為可 能 ； 十 年代　 超 九 初 ． 鐵 磁 性 材 料 在 強(qiáng) 磁 場(chǎng) 中 表 現(xiàn) 出 一 系 列 顯 著 的　 非 強(qiáng)磁 現(xiàn)象 ， 均 恒 強(qiáng) 磁 場(chǎng) 使 具 有 磁 各 向 異 性 的非 鐵　 如 磁 性 材 料 取 向　 、 度 強(qiáng) 磁 場(chǎng) 控 制 順 磁 性 流 體 的 流 　 梯
段 稿 日期 ：ｏ ｏ ￣�。希� 訂 日期 ：ｏ ０ １４６ ２ｏ４ ］ 修 ２ ０ ．２ ）　 基 盒 珥 目 ： 家 自　 辯 學(xué) 基 蠱 資 助 項(xiàng) 日 【９　 衄 ６　上 海 市 曙 光 計(jì) 劃 資 助 項(xiàng) 目（ ８ Ｅ ７） 國(guó) ５８ ｌ １ ９ｓ． 　 ３ 作 者 筒 － 王 暉 （９ ２ ） 男 （ 族 ） 山 西 變 城 ＾ ． 海 大 學(xué) 博 士 生 主 要 從 事 強(qiáng) 醴 場(chǎng) 材 料 制 備 的 研 究　 Ｊ ｒ： Ｉ７ ， 漢 ． 上

動(dòng)　 和 梯 度 強(qiáng) 磁 場(chǎng) 使 水 、 材 、 料 、 磁 性 金 屬 懸 　 術(shù) 塑 抗

浮　 等等　 這 些 強(qiáng) 磁現(xiàn) 象 具有 重大 的 理論 研究 價(jià) 值　
和 實(shí) 際 應(yīng) 用 價(jià) 值 ． 昧 著 磁 場(chǎng) 應(yīng) 用 的 范 圍 有 可 能 從　 意 傳 統(tǒng) 的以鐵磁 性 材 料 為 主 擴(kuò) 大 到 整 個(gè) 材 料 領(lǐng) 域 ， 是　 磁 場(chǎng) 應(yīng) 用 的 一 個(gè) 重 大 突 破 ， 而 引 起 材 料 工 作 者 的　 因 極 大 關(guān) 注 和 重 視　 九 十 年 代　 后 ， 關(guān) 強(qiáng) 磁 場(chǎng) 在 材　 有 料 科 學(xué) 中應(yīng) 用 的 理 論 和 實(shí) 驗(yàn) 研 究 迅 速 增 多 ， 前 已　 目 在 結(jié) 晶凝 固 、 末 冶 金 、 析 、 結(jié) 、 合 、 處 理 、 粉 電 燒 絡(luò) 熱 塑　 性 加 工 、 流 傳 熱 、 體 懸 浮 和 分 離 等方 面 進(jìn) 行 了 廣　 對(duì) 液 泛 的探 索性 研 究 ， 及 超 導(dǎo) 陶 瓷 材料 、 性 材 料 、 涉 磁 高　 分 子 材 料 、 屬 材 料 等 ， 成 一 個(gè) 全 新 的 、 涵 豐 富　 金 形 內(nèi)

ｌ１ 　 ９

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的研 究 方 向 ； 　
一

而且 受到 液 體 的粘 度 、 體 之 間 以及 晶體 與 器 壁 之　 晶 間 的 機(jī) 械 作 用 、 體 中 的 無(wú) 規(guī) 則 對(duì) 流 運(yùn) 動(dòng) 和 溫 度 梯　 液 度 的 影 響　 Ｊ 因 此 ， 立 在 體 系 磁 化 能 最 小 基 礎(chǔ) 上　 。 建 的 旋 轉(zhuǎn) 取 向 理 論 只 能 定 性 地 解 釋 強(qiáng) 磁 場(chǎng) 中 晶 體 取 向　 的 現(xiàn) 象 ， 法 定 量 地 分 析 晶 體 取 向 的 過(guò) 程 和 取 向 的　 無(wú)
程度 。 　 １ ２ 有 相 變 過(guò) 程 中 強(qiáng) 磁 場(chǎng) 取 向　 ． 、 　

般 地 ， 磁 場(chǎng) 的 磁 感 應(yīng) 強(qiáng) 度 為 １Ｔ 數(shù) 量 級(jí) 。 強(qiáng) ０ 　

與普通 電磁 場(chǎng)作 用 于 宏 觀 的物 體 不 同 ， 恒 強(qiáng) 磁 場(chǎng)　 均 （ 下 簡(jiǎn)稱(chēng) 強(qiáng) 磁場(chǎng) ） 夠 將 高強(qiáng) 度 的能 量無(wú) 接 觸 地傳　 以 能 遞到 物 質(zhì) 的原子 尺 度 ， 變 原子 的排 列 、 配 和 遷移　 改 匹 等 行 為 ， 而 對(duì) 材 料 的 組 織 和 性 能 產(chǎn) 生 巨 大 而 探 刻　 從 的影 響　 強(qiáng) 磁 場(chǎng) 在 材 料 制 備 中 主 要 有 兩 大 作 用 ： 　 一 是 強(qiáng) 磁 場(chǎng) 取 向 ， 是 強(qiáng) 磁 場(chǎng) 控 制 流 體 流 動(dòng) 。 這 意 味　 二 著 利 用 強(qiáng) 磁 場(chǎng) 有 可 能 控 制 材 料 在 結(jié) 晶 凝 固 過(guò) 程 中 晶　 體 生長(zhǎng) 的形 態(tài) 、 小 、 布 和取 向等 等 ， 而 控 制 材　 大 分 從 料 的組 織 ， 終 獲 得 具 有 優(yōu) 良 力 學(xué) 性 能 和 物 理 性 能　 最 的新 材 料 。 　

在 材 料 的 結(jié) 晶 凝 固 、 態(tài) 相 變 等 過(guò) 程 中 施 加 強(qiáng)　 固 磁 場(chǎng) 可 獲 得 有 取 向 的 組 織 。 Ｒ Ｂ —ｕＯ 系 超 導(dǎo) 材 料　 － ａＣ － 燒 結(jié) 過(guò) 程 中 施 加 強(qiáng) 磁 場(chǎng)　 ， 材 料 內(nèi) 部 形 成 大 量 有　 在 明 顯 取 向 的 顆 粒 ， 且 發(fā) 現(xiàn) 在 磁 場(chǎng) 方 向 上 有 晶 粒 長(zhǎng)　 并 大 的 現(xiàn) 象　 Ｙ ａＣ ３ 　 超 導(dǎo) 陶 瓷 在 強(qiáng) 磁 場(chǎng) 中 凝　 Ｂ２ ｕ ０ 固　 ， 冷 ， 得 大 體 積 織 掏 化 材 料 ， 且 有 晶 粒 長(zhǎng) 　 慢 獲 并 大 現(xiàn) 象 。 Ｂ．Ｍｎ Ａ．１ ｉ Ｆ ｉ ４ 、 Ｉ Ｓ一 ｅ臺(tái) 金 在 ５ 磁 場(chǎng) 中 凝　 １ ２ Ｔ
固　 ， １ ５ ｕ Ｃ ．０ ｎ Ａ －０ ｉ Ｂ－ ａ 金 分 別 在　 ＿ ． Ｃ 、 ｄ６ Ｚ 、 Ｉ Ｎ 和 ｉ 臺(tái) ＾３ １ Ｃ

１ 強(qiáng) 磁 場(chǎng) 在 材 料 科 學(xué) 中 取 向 作　 　
用 研 究　
材 料組 織定 向排 列能 夠有 效 地提 高 材料 的 多種　 性 能　 常 用 的 方 法 是 外 加 一 個(gè) 定 向 的 外 力 場(chǎng) ， 超 　 如 重力 場(chǎng) 、 力 場(chǎng) 、 場(chǎng) 和 磁 場(chǎng) 等　 強(qiáng) 磁 場(chǎng) 具 有 大 能 　 壓 電
量 、 接 觸 、 定 的 特點(diǎn) ， 理 想 的定 向 場(chǎng) 。 無(wú) 穩(wěn) 是 　 １ １ 無(wú) 相 變 過(guò) 程 中 強(qiáng) 磁 場(chǎng) 取 向　 ． １８ ９ ７年 ， ｍ ｅ Ｆ ｘ ｌ等　 將 具 有 順 磁 磁 各 向 異 性 的　

０５ ．Ｔ一１５ 的 磁 場(chǎng) 中 緩 慢 凝 固 �。� 　 ， 獲 得 了 有 取 向　 都
的 組 織　

Ｚ ．ｉ 是具 有 明顯 磁各 向異 性 的抗磁 性 金屬 。 ｎＢ 都 　 在 Ｚ－ｉ 相 沉 積 過(guò) 程 馴 和 ｚ ｎＢ 氣 ｎ電 折 過(guò) 程 中　 施 加　 ５ Ｔ強(qiáng) 磁 場(chǎng) ， 體 中 磁 化 率 絕 對(duì) 值 大 的 軸 向 垂 直 磁 場(chǎng)　 晶 方 向 取 向 。 高 分 子 化 臺(tái) 物 Ｐ ｈ（ ｔｙ ｎ一 ，， － ｈ　 ｎ ｅ ｌ ｅ２ ６ 阻ｐ － ｈｅ ｔａ ） （ 寫(xiě) 為 Ｐ Ｎ 在 熔 點(diǎn) （６ ￣ 附 近 熱 處 理 ， ｈｌ 　 略 ￣ Ｅ ） ２５Ｃ） 　 生 成 的 晶 體 沿 ｃ軸 取 向 。 苯 酮 （ ｅｚｐｅ ｏｅ　 在　 一 Ｂ ｎｏｈ ｎｎ ） ８ Ｔ強(qiáng) 磁 場(chǎng) 中結(jié) 晶 生 長(zhǎng) ， 察 副 晶 體 的 ｃ軸 垂 直 磁 場(chǎng)　 觀 方 向排 列 ， 且 有 晶 體 長(zhǎng) 大 現(xiàn) 象 。 并 　 在 結(jié) 晶 凝 固 等 存 在 相 變 的 過(guò) 程 中 ， 磁 場(chǎng) 使 組　 強(qiáng) 織 取 向 的機(jī) 理 存 在 爭(zhēng) 論 。 一 種 觀 點(diǎn) 認(rèn) 為 在 這 種 條 件　

Ｙ Ｂ ｕＯ 高 溫 超 導(dǎo) 顆 粒 在 室 溫 下 與 環(huán) 氧 樹(shù) 脂 混 　 　 �。� ３ 　

合 ，置 于
Ｙ　 Ｂ　 Ｃｕ 　 ３
一

９４ 強(qiáng) 磁 場(chǎng) 中 固 化 ，結(jié) 果 發(fā) 現(xiàn)　 ．Ｔ
　

晶 體 中 磁 化 率 最 大 的 ｃ軸 平 行 磁 場(chǎng) 方 　

向取 向 。此后 ， 種 具有 順 磁 磁 各 向 異 性 的高 溫 超　 多 導(dǎo) 材料 在 室 溫 下 分 散 于 有 機(jī) 物 （ 環(huán) 氧 樹(shù) 脂 、 　 如 庚 烷 　 、 仿　 和 異 丙 醇 　 ０ 基 體 中 ， 于 強(qiáng) 磁 場(chǎng) 中　 氯 ） 置 固 化 ． 得 到 類(lèi) 似 的 結(jié) 果 。 石 墨 和 纖 維 素 晶 體 具 有　 均
明顯 的抗 磁 磁 各 向 異 性 。 石 墨 粉 末 與 環(huán) 氧 樹(shù) 脂 混　

下 ， 轉(zhuǎn) 取 向 仍 然 是 主 要 的 機(jī) 制 。文 獻(xiàn) ： ］ 算 了　 旋 ６估
Ｙ 　Ｃ 　 　在 強(qiáng) 磁 場(chǎng) 中 凝 固 的 磁 各 向 異 性 能 ， 體　 Ｂ ｕＯ 在 積為 １ 　 ， 度 １０ Ｋ， 場(chǎng) 強(qiáng) 度 ５ 溫 ５０ 磁 Ｔ條 件 下 ， 公 式　 按

臺(tái) ， 溫 下置 于 ５ 室 Ｔ強(qiáng) 磁 場(chǎng) 中 固 化 ， 衍 射 分 析 表 明 ， ｘ 　 石 墨 晶 體 中 磁 化 率 絕 對(duì) 值 最 大 的 ｃ 垂 直 磁 場(chǎng) 方 向　 軸 取 向 ” ； 古有 纖 維 素 晶 須 的 懸 浮 液 在 ７ 強(qiáng) 磁 場(chǎng)　 　將 Ｔ
中 脫 水 ， 到 類(lèi) 似 結(jié) 果 　 ！　 得 。

△ �。健隆� △ �！�

計(jì)算（ �。� △ 　

—ｚ 代室溫時(shí) 一， 　

數(shù) 值 ） 得 出 △ ≈５０ ｋ 　 Ｆｒ ｉ ， 　 ００Ｔ ｅｒ ｒ ｅ ｓ等　 通 過(guò) 理 論 �！� 型 計(jì) 算 和 實(shí) 驗(yàn) 分 析 了 高 溫 超 導(dǎo) 材 料 在 強(qiáng) 磁 場(chǎng) 中 凝 固　 取 向 的 形 成 及 程 度 ， 為 強(qiáng) 磁 場(chǎng) 對(duì) 形 桉 過(guò) 程 基 本 無(wú)　 認(rèn) 影 響 ， 向 主 要 發(fā) 生 在 晶 體 生 長(zhǎng) 的 初 始 階 段 ， 過(guò) 晶　 取 通 粒 旋 轉(zhuǎn) 形 成 ； 著 晶 體 長(zhǎng) 大 ， 體 間 的 機(jī) 械 作 用 阻 礙　 隨 晶 磁 取 向進(jìn) 一 步發(fā) 展 。 　 但 是 許 多 實(shí) 驗(yàn) 現(xiàn) 象 表 明 ， 相 變 過(guò) 程 中 旋 轉(zhuǎn) 取　 有 向 很 可 能 不 是 唯 一 的 強(qiáng) 磁 場(chǎng) 取 向 機(jī) 制 。 ９０Ｃ左 右　 ５￣ Ｃｏ ａ　 ｃ 　 一在 ０６ 　 　 Ｔ磁 場(chǎng) 中 實(shí) 現(xiàn) 原 位 織 構(gòu)　 化 刮 ；０ ＇ ９０ Ｅ下　 ｄ Ｃ 薄 膜 在 １ 磁 場(chǎng) 中 臺(tái) 成 ， 發(fā)　 ＣＢ Ｏ Ｔ 也 現(xiàn) 織 構(gòu)　 。 這 兩 個(gè) 實(shí) 驗(yàn) 的 溫 度 均 低 于 材 料 的 熔 化　 溫 度 ， 在 晶 體 旋 轉(zhuǎn) 的 條 件 完 全 不 存 在 時(shí) 也 獲 得 了　 即

無(wú) 相變 過(guò)程 中 強(qiáng)磁 場(chǎng) 取 向的 機(jī) 制 為 旋 轉(zhuǎn) 取 向 ： 　 對(duì) 于 具 有 磁 各 向 異 性 的 晶 體 ， 同 軸 向 在 磁 場(chǎng) 中 受　 不 到 的磁 化 能 不 同 。 晶 體 在 不 同 軸 向 上 受 到 的 磁 化 能 　 差值 足 夠太 時(shí) ． 促使 晶 體旋 轉(zhuǎn) ． 到 晶體 所 受磁 化　 就 直 能最小 的 位 置 （ 平 衡 位 置 ） 止 ， 而 形 成 取 向。 即 為 從 　 此 時(shí)體 系所 受磁 化 能亦 最小　 晶 體在 磁場(chǎng) 中 旋轉(zhuǎn) 取　 向至 少 需 要 兩 個(gè) 條 件 ： 是 具 有 較 大 的 磁 各 向 異 性 　 一 磁 化率 ； 是 存 在 固液 共 存 區(qū) ， 晶 粒 的尺 寸 足 夠　 二 且 大 ， 各 向異 性 能 大 于 體 系 的 熱 擾 動(dòng) （ 　 ） 實(shí) 際 　 磁 一 。 上， 晶體 在 磁 場(chǎng) 中 旋 轉(zhuǎn) 取 向 不 僅 受 到 熱 運(yùn) 動(dòng) 的 阻 礙 ． 　
－

１ ２０ － 　

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有 磁 取 向 的 組 織 　 Ｃｏｌ 　 在 ０６ ｌ ｓ等 ｏ 　 Ｔ磁 場(chǎng) 中 原 位　 合 成 Ｒ Ｂ － ｕ０ 超 導(dǎo) 材 料 時(shí) ． 現(xiàn) 所 得 材 料 除 具 有 　 —ａＣ 一 發(fā) 織 構(gòu) 外 ， 出 現(xiàn) 了 大 量 臺(tái) 階 形 亞 結(jié) 構(gòu) ， 同 于 外 延 生　 還 不 長(zhǎng) 實(shí) 驗(yàn) ‘ｐｔｘ　ｘ ｅｉ ｎｓ 中 所 見(jiàn) 的 螺 旋 型 生 長(zhǎng) 類(lèi) 　 　 ｉ ｙｅｐ ｒ ａ ｍｅｔ ） 型　 。這 種 臺(tái) 階 形 亞 結(jié) 構(gòu) 是 復(fù) 合 形 核 過(guò) 程 的 顯 著 　 特 征 　 】 表 明 磁 場(chǎng) 對(duì) 晶 體 形 核 過(guò) 程 產(chǎn) 生 影 響 。 因　 ． 此 ， 磁 場(chǎng) 作 用 下 材 料 取 向 很 可 能 存 在 另 一 種 取 向　 強(qiáng)

的　

和 Ｇ Ａ 需 要 的 磁 場(chǎng) 強(qiáng) 度 約 為 １Ｔ． 導(dǎo) 電 率 較 　 ａｓ ０ 對(duì)

小 的 Ｃ Ｔ 則 更高 。Ｍａｈｅｅ ｄｅ ｔ ｉ ｎ等 圳在 定 向凝 固制 備　 ｔ ｓ 滲ｃ ａ的　 單 晶過(guò) 程 中加 ３ Ｔ軸 向 磁場(chǎng)　 發(fā)現(xiàn) 凝 固開(kāi)　 始階段　 的軸 向宏 觀 偏 析 符 合 擴(kuò) 散 控制 的 平 面 前　
沿凝 固 理論 。 　

Ｏ ｅｅ 等　 指 出 ， 場(chǎng) 可　 抑 制 流 體 中 自 然 對(duì)　 ｒｐｒ 磁

流 ． 制 的程度 與 外磁 場(chǎng) 強(qiáng)度 、 系幾 何形 狀及 大 小　 抑 體
有 關(guān) ， 完 全 抑 制 自然 對(duì) 流 非 常 困 難 。 １９ 但 ９４年 ， ａ ｇ Ｋ ｎ　 等　 提 出 ， 弱 的 對(duì) 流 在 磁 場(chǎng) 中 產(chǎn) 生 的 Ｌ ｒｎ 力 也 　 微 ｏｅｔ ｚ 很 小 ， 磁 場(chǎng) 抑 制 對(duì) 流 的 作 用 有 一 定 的 限 度 ， 該 用　 強(qiáng) 應(yīng)

機(jī) 制 ： 磁場(chǎng) 強(qiáng) 制 形成 優(yōu) 先生 長(zhǎng) 方 向取 向 ， 強(qiáng) 即磁 場(chǎng)在　 生 長(zhǎng)前 沿強(qiáng) 制地 形 成 一 個(gè) 優(yōu) 先 生 長(zhǎng) 方 向 ． 而 使 材　 從
料 在形 核 長(zhǎng) 大過(guò) 程 中就 按 照 某 一 個(gè) 方 向 優(yōu)先 生 長(zhǎng) ， 　

形 成取 向 ． 有旋 轉(zhuǎn)取 向過(guò)程 。 沒(méi) 　

低對(duì) 流 模 型　“描 述 強(qiáng) 磁 場(chǎng) 中 焙體 的 對(duì) 流 狀 況 。他　 們?cè)?滲 Ｔ ｅ的 ｔＳ ｎ ｂ定 向凝 固過(guò) 程 中施 加 ８ Ｔ軸 向磁　
場(chǎng)， 果 Ｔ 結(jié) ｅ的 軸 向 分 布 變 均 勻 ， 用 低 對(duì) 流 模 型 分　 應(yīng) 析 得 出 ， ｅ的 有 效 分 配 系 數(shù) 不 大 于 ０ ９ ， 在 這 個(gè) 　 Ｔ �。� 即

２ 強(qiáng)磁 場(chǎng) 控 制 流 體 流 動(dòng) 的 研 究　 　
液體 中的 流動(dòng) 是 與 體 系 傳 熱 、 質(zhì) 和 晶體 生 長(zhǎng)　 傳
有 關(guān) 的重 要 問(wèn) 題 ， 用 強(qiáng) 磁 場(chǎng) 控 制 液 體 的 流 動(dòng) ． 可　 利 有 能 控 制 材 料 中 溶 質(zhì) 分 布 、 固 組 織 形 態(tài) 、 學(xué) 反 應(yīng) 速　 凝 化 率 等 ， 有 重 大 的理論 意 義 和應(yīng) 用 價(jià)值 。 具 　 ２ １ 強(qiáng) 磁 場(chǎng) 抑 榭 流 體 流 動(dòng) 作 用　 ． 液體 中通 常存 在 溫 度 梯 度 或 濃 度 梯 度 ， 成 體　 造 系 中不 同 區(qū)域 的 液體 密 度 有 差 異 ， 重 力場(chǎng) 作 用下　 在 液體 中就產(chǎn) 生對(duì) 流 運(yùn) 動(dòng) 。當(dāng)一 個(gè) 導(dǎo) 電熔 體 中存 在 由 　 于重 力 場(chǎng) 引 起 的 對(duì) 流 運(yùn) 動(dòng) ， 加 磁 場(chǎng) 感 應(yīng) 產(chǎn) 生　 外

實(shí)驗(yàn)條 件 下 不 能 獲 得 成 分 完 全 均 勻 的 晶 體 材 料 。 　 Ｂｄａ等　 采 用 Ｂ ｄ ｍ ｎ法 制 備 Ｈ ｎ ｅ晶 體 ， 加　 ｅ ｉ ｒｇａ 　 Ｔ 旌
３ Ｔ軸 向 磁 場(chǎng) 抑 制 熔 體 中 對(duì) 流 ， 果 減 小 徑 向 上 Ｍ 　 結(jié) ｎ

的宏 觀偏 析 ． 消除 材料 中的小 幅 成分 波動(dòng) ， 但對(duì) 軸 向　 上 Ｍ ｎ的分布 無(wú) 明顯 影 響 。作者 指 出 實(shí) 驗(yàn) 現(xiàn)象 符 合　
存 在 殘 余 對(duì) 流 的 晶 體 生 長(zhǎng) 模 型　 然 而 ， 熱 材 料 　 電

（ Ｓ ）Ｔ 　 在 軸 向 磁場(chǎng) 中 定向 凝 固 ， 向上 Ｂ 的　 ｍ、ｂ ， ｅ 軸 ｉ
宏 觀 偏 析 隨 磁 場(chǎng) 強(qiáng) 度 的 增 加 （ Ｔ一８＂反 而 增 大 了　 ０ １ ） 最 近 ． 富 裕 光 等　 利 用 數(shù) 值 模 擬 方 法 預(yù) 測(cè) 強(qiáng) 磁 場(chǎng)　 稻 作用 下 半 導(dǎo)體 材 料 中 固 相 溶 質(zhì) 濃 度 分 布 和 生 長(zhǎng) 速　 度 ， 得 了一 定 的成果 。 取 　 理 論 分 析 和 實(shí) 驗(yàn) 結(jié) 果 看　一 方 面 強(qiáng) 磁 場(chǎng) 對(duì) 原 　 子 遷 移 擴(kuò) 散 行 為 有 影 響 ， 用 強(qiáng) 磁 場(chǎng) 有 可 能 制 備 出　 利 結(jié) 構(gòu) 完 整 、 分 均 勻 的 晶 體 材 料 ； 一 方 面 ， 系 不　 成 另 體 同 ． 加 磁 場(chǎng) 的 方 式 不 同 ， 磁 場(chǎng) 抑 制 對(duì) 流 作 用 對(duì) 溶　 施 強(qiáng) 質(zhì) 分 布 的 影 響 不 盡 相 同　 這 說(shuō) 明 強(qiáng) 磁 場(chǎng) 抑 制 對(duì) 流 對(duì) 　

Ｌ ｒｎ 力 ． ｏ ｔ ｅｚ 這個(gè) 力 總趨 向于使 對(duì) 流運(yùn) 動(dòng) 的強(qiáng) 度 減 小　
Ｌｒｎｚ 與 外 磁 場(chǎng) 強(qiáng) 度 的 平 方 成 正 比 ． 以 磁 場(chǎng) 能　 ｏ ｔ力 ｅ 所 罄 非 常 有 鼓 地 抑 制 導(dǎo) 電 焙 體 中 由 重 力 場(chǎng) 引 起 的 對(duì) 流　
運(yùn) 動(dòng)　

２１ 　�。� 強(qiáng) 磁 場(chǎng) 抑 制 導(dǎo) 電 流 體 流 動(dòng) 對(duì) 溶 質(zhì) 分 別 分 布　
的 影 響　

１６ ９ ６年 ， ｔ ｈ和 Ｆｅ ｉ ｓ ” 功 地 剃 用 磁 場(chǎng) 抑　 Ｕｅ ｃ ｌｍｎ 　 成 ｇ 制 熱 對(duì) 流 的 作 用 消 除 了 半 導(dǎo) 體 單 晶 中 溶 質(zhì) 帶 。 此　 后 ， 多 個(gè) 半 導(dǎo) 體 焙 體 拉 單 晶 過(guò) 程 中 施 加 ０ １一Ｏ ５ 　 在 ． ．Ｔ

溶 質(zhì)分 布 的影 響規(guī) 律 復(fù) 雜 ， 何 有 效 剃 用 強(qiáng) 磁 場(chǎng) 的　 如 這 一作 用還 需 要 大量 的研 究 工作　 ２ １２ 強(qiáng) 磁場(chǎng) 控 制熔 體 流動(dòng) 對(duì)凝 固組 織 的影響　 ．．
在 材 料 凝 固過(guò) 程 中 施 加 強(qiáng) 磁 場(chǎng) ， 于 強(qiáng) 磁 場(chǎng) 抑 　 由

磁場(chǎng) ， 都有 效 地抑 制 了熔 體 中 的熱 對(duì) 流和 溫度 波 動(dòng) ， 　
顯 著 消 除 由 此 引 起 的 生 長(zhǎng) 條 紋 、 質(zhì) 帶 等 宏 觀 偏 析　 溶 現(xiàn) 象　 ］ 進(jìn) 人 九 十 年 代 后 ， 著 所 用 磁 場(chǎng) 強(qiáng) 度 的　 。 隨 不 斷 提 高 ， 們 開(kāi) 始 研 究 磁 場(chǎng) 抑 制 凝 固 過(guò) 程 中 對(duì) 流　 人

制導(dǎo) 電 流體 中重 力 場(chǎng) 引 起 的流 動(dòng) ， 以對(duì) 材 料 的凝　 可 固組織 產(chǎn)生 顯 著 的影 響 。在 Ｂ． ｎ共 晶臺(tái) 金 定 向凝　 ｉＭ
固過(guò) 程 中 施加 Ｏ３ ．Ｔ橫 向 磁 場(chǎng)　 ， 生 長(zhǎng) 速 度 大 于　 當(dāng)

運(yùn) 動(dòng)對(duì) 溶 質(zhì)微 觀 分 布 的影 響 ， 且 力 圖 建 立 相 應(yīng) 的　 并
理 論模 型 。 　 其 實(shí) 早 在 １５ ９ ３年 ， Ｒｅ 等 蚓 就 提 出 ， 足 夠 強(qiáng)　 Ｔ ｉｒ 在 的 磁 場(chǎng) 中 結(jié) 晶 凝 固 有 可 能 消 除 對(duì) 流 對(duì) 凝 固 界 面 處 溶　 質(zhì) 分 離 （ ｗｆ ｅｔ ｌ ｏｕ 　 ａｔｉ ｉｇ 的 干 擾 ， 得 成　 ｐ ｅ ｎｉ　 ｌｔ ｐ ｒｔ ｎｎ ） ｒ ａｓ ｅ ｉｏ 獲 分 均 勻 的 材 料　 １９ ９０年 ， ｏａｅ 給 出 了 一 個(gè) 預(yù) 跫　 Ｍｔ 　 ｋ Ｉ

３ｍ ｈ時(shí) 。 場(chǎng)使 棒 狀 共 晶組 織 Ｍｎｌ 的平 均 直 徑 和　 ｅ／ 磁 Ｉ ｉ
棒 間 距 減 小 ， 且 隨 生 長(zhǎng) 速 度 的 增 大 ， 場(chǎng) 作 用 的 效　 而 磁 果 越 顯 著 ； 生 長(zhǎng) 速 度 小 于 ３ ｍ ｈ時(shí) ， 場(chǎng) 的 作 用 不　 當(dāng) ｅ／ 磁 明 顯　 理 論 分 析 　 表 明 ， 場(chǎng) 抑 制 熔 體 中 流 動(dòng) 會(huì) 引　 磁 起 共 晶 組 織 捧 間 距 減 小　 體 系 生 長(zhǎng) 速 度 快 則 熔 體 中　 溫 度 梯 度 和 濃 度 梯 度 大　在 重 力 場(chǎng) 中 產(chǎn) 生 的 流 動(dòng) 劇 　

摻 雜半 導(dǎo) 體定 向凝 固過(guò) 程 中實(shí) 現(xiàn)擴(kuò) 散 控制 的生 長(zhǎng)所　
需 的 磁 場(chǎng) 強(qiáng) 度 的 普 遍 性 關(guān) 系 式 ， 直 徑 ２ ５ ｎ 左 右　 對(duì) ．ｃａ

烈． 磁場(chǎng) 的抑 制 作用 就 顯著 ， 反之 磁 場(chǎng) 的作用 就不 明　
?　

１ 　 ? ２１ 　

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豆 。 另 外 ． ｂＢ 包 晶 臺(tái) 金 定 向 凝 固 易 形 成 周 期 性 組　 Ｆ－ ｉ 織 ， 加 １Ｔ 強(qiáng) 磁 場(chǎng) 可 以 減 輕 周 期 性 組 織 的 出　 施 ０

流 體 （ ｙ ｒｃｒｏ—ａｅｆｒ ｆ ｉ） ４ 　 Ｋ ｌ 均 恒 、 ｈｄｏ ａｂｎｂ ｓ�。� ｏ ｕｄ 在 ０ ８ Ｍ ｉ ｒｌ ｔ 　 豎 直 磁 場(chǎng) 中 流 動(dòng) 現(xiàn) 象 ， 得 結(jié) 果 與 Ｆｎａ，ｎ 的 理 論　 所 ｉｌ， ，ｏ ￣ 預(yù) 測(cè) 相 符　 順 磁 性 流 體 的 磁 化 率 也 是 溫 度 的 函 數(shù) ． 　

現(xiàn)　 ； ｔＰ Ｃｌ ｂ偏 晶臺(tái)金 在 １Ｔ強(qiáng)磁 場(chǎng) 中凝 固 ． ｕ上 浮　 － ０ ｃ
偏 析 受 到 抑 制　 。 這 些 現(xiàn) 象 與 磁 場(chǎng) 抑 制 熔 體 中 由　 于 密度 差 引起 的對(duì) 流 有美 。 　 ２ １３ 強(qiáng) 磁 場(chǎng) 控 制 流 體 流 動(dòng) 對(duì) 傳 熱 的 影 響　 ． 　 刺 用 磁 場(chǎng) 控 銣 流 體 中 對(duì) 流 的 作 用 ． 以 控 制 體　 可 系 的 傳 熱 速 率 和 方 向 ， 用 的 效 果 與 磁 場(chǎng) 施 加 的 方　 作 法 、 向 和 強(qiáng) 度 等 有 很 大 的 關(guān) 系 。 Ｏ 　和 Ｏ ａ丑對(duì)　 方 腫 ｋｄ 磁 場(chǎng) 作 用 下 立 方 體 容 器 內(nèi)導(dǎo) 電 性 流 體 的 自 然 對(duì) 流 和　

梯度 磁場(chǎng) 能 抑 制或 促 進(jìn) 順 磷 性 流體 中對(duì) 流 運(yùn) 動(dòng)　 。 　
當(dāng) 均 恒 強(qiáng) 磁 場(chǎng) 的 強(qiáng) 度 足 夠 太 時(shí) ， 有 可 能 在 鐵 磁 性　 也 或順 磁性 流 體 中日 起磁 對(duì) 抗 。 ｌ 　 金 屬 與 電 解 液 接 觸 時(shí) ． 金 屬 表 面 產(chǎn) 生 局 部 電　 在 池 電 流 ， 加 強(qiáng) 磁 場(chǎng) 與 電 池 電 流 相 互 作 用 ， 腐 蝕 反　 外 對(duì) 應(yīng) 有 顯 著 影 響 。 青 柿 良 一　 研 究 了 強(qiáng) 磁 場(chǎng) 對(duì) 銅 片　 在硝 酸 中腐 蝕 速度 的影 響 ． 大 磁場(chǎng) 強(qiáng) 度 （ 增 ０— １Ｔ ． ０ ）　 ｃ ｕ片 的 腐 蝕 速 度 下 降 。 　 此 外 ， 基 臺(tái) 金 的 強(qiáng) 磁 場(chǎng) 熱 處 理 也 是 研 究 的 熱　 鐵

傳熱進(jìn) 行 了數(shù) 值 計(jì) 算　 和 實(shí) 驗(yàn) 研 究　 。在 一 個(gè) 立　
方體 容器 中裝＾ Ｇ 丑渡 ， 個(gè) 面 均 恒 加 熱 ， 對(duì) 的 面　 一 相 均 恒 冷 卻 ， 別 在 ｘ Ｙ ｚ 個(gè) 方 向 上 施 加 磁 場(chǎng) （ 圖　 分 、 、三 如

點(diǎn) 之 一　 ， 在 其 它 文 章 中詳 述 ； 磁 場(chǎng)材 料 制 備　 將 強(qiáng)
的 理 論 研 究 已 經(jīng) 受 到 重 視　 ： 磁 場(chǎng) 與 其 它 物 理 場(chǎng)　 強(qiáng)

】 所示 ） 計(jì) 算表 明 ｚ　方 向加 磁場(chǎng) 的 Ｌ ｒｎ ． 、 ｏｅ 口力遠(yuǎn) 大　
于 Ｙ方 向 ． 驗(yàn) 結(jié) 果 顯 示 在 ｘ ｚ方 向 上 磁 場(chǎng) 抑 制 傳　 實(shí) 、 熱 速 率 的 效 果 大 約 是 Ｔ方 向 上 的 ｌ Ｏ倍 。 　

相 結(jié) 臺(tái) 的研究 也 正 在 興起 ． 強(qiáng) 磁 場(chǎng) 與 電 場(chǎng) 相 結(jié) 臺(tái)　 如
控 制 電 化 學(xué) 反 應(yīng) 和 電 解 析 出 產(chǎn) 物 的 形 態(tài)　 ， 磁　 強(qiáng) 場(chǎng) 與 高 張 引 應(yīng) 力 、 溫 相 結(jié) 合 改 變 馬 氏 體 層 片 的 生　 低 長(zhǎng) 行 為　 ． 磁 場(chǎng) 與 交 流 電 相 互 作 用 產(chǎn) 生 新 的 波　 強(qiáng) 動(dòng)　 或 振 動(dòng) 源　 等 等　

３ 面 臨 的 問(wèn) 題 和 發(fā) 展 的 方 向　 　

： 　
目前 ． 磁 場(chǎng) 已經(jīng) 廣 泛 地 應(yīng) 用 刊 材 料 科 學(xué) 的 諸 　 強(qiáng)
圖 １ 磁 場(chǎng) 中導(dǎo)電 熔體 對(duì)流 傳熱 示意 圖 ． 別在　 分 ｘ Ｙ ｚ 千 方 向 上 施 加 遺 場(chǎng)　 、 、三

多 研 究 領(lǐng) 域 中 ， 現(xiàn) 了 大 量 有 重 大 理 論 竹 值 和 應(yīng) 用　 發(fā) 價(jià) 值 的 強(qiáng) 磁 現(xiàn) 象 ， 示 出 強(qiáng) 磁 場(chǎng) 在 這 個(gè) 領(lǐng) 域 中 廣 闊　 顯

的應(yīng) 用前 景 。同 時(shí)也 應(yīng) 看 出 ， 強(qiáng)磁 場(chǎng) 在 材 料 科 學(xué) 中　
２ ２ 強(qiáng) 磁 場(chǎng) 引 起 液 體 流 動(dòng) 的 作 用　 ． ２ ２ １ 強(qiáng) 磁 場(chǎng) 對(duì) 溫 差 電 流 引 起 流 動(dòng) 的促 進(jìn) 作 用　 　　 當(dāng) 臺(tái) 金 定 向凝 固 過(guò) 程 中 界 面 為 樹(shù) 枝 晶 生 長(zhǎng) 時(shí) ， 　 由于 西 貝 克 效 應(yīng) （ｅｂｃ �。� ｅ） 在 固 液 界 面 上 存 在　 Ｓｅ ｅｋｅ ｅｔ， ｌ
一

的應(yīng) 用研 究處 于 起 步 階段 ， 多物 理 現(xiàn) 象有 待 發(fā) 現(xiàn) ； 很 　 已 有 的 研 究 結(jié) 果 中 ． 多 探 層 次 的 物 理 、 學(xué) 機(jī) 制 有　 許 化

待 研 究 。另外 ， 弱磁 性 材 料 的磁性 能 數(shù) 據(jù)不 完整 ， 尤　
其 是 壹 屬 間 化 合 物 的 磷 各 向異 性 磁 化 率 數(shù) 據(jù) 十 分 缺　 乏 ． 大 地 制 約 了 強(qiáng) 磁 場(chǎng) 的 應(yīng) 用 研 究　 極 強(qiáng) 磁 場(chǎng) 在 材 料 科 學(xué) 中 應(yīng) 用 研 究 的 發(fā) 展 趨 勢(shì) 如　
下 ： 　

個(gè) 溫 差 電 流 ， 致 佩 爾 蒂 埃 效 應(yīng) （ ｅｔｒｅｅ ｔ ． 導(dǎo) Ｐｌｅ�。� ｃ） 即　 ｌ

使 樹(shù)枝 晶端 部 溫度 下降 ． 部 溫 度 上 升 。理 論 分 析　 根
表 明　西 貝 克 效 應(yīng) 和 佩 爾 蒂 埃 效 應(yīng) 可 以 導(dǎo) 致 固 液 界 　 面 不 穩(wěn) 定 　 由 于 溫 差 電 流 的 存 在 ， 加 一 個(gè) 磁 場(chǎng) 將　 外 在 糊 狀 區(qū) 內(nèi)�。� 流 體 流 動(dòng) ． 熱 電 磁 流 體 力 學(xué) 效 果 。 起 即 　 Ｍ ｒ ｕ等 　 在 Ｂ．０ ｎ臺(tái) 盒 定 向 凝 固 過(guò) 程 中 施 加　 ｏｅ ａ ｉ Ｓ ６ ０ ５Ｔ軸 向 磁 場(chǎng) ． 得 試 樣 中 枝 晶 組 織 租 化 、 隙 變 　 �。� 所 孔 大 ． 明糊狀 區(qū) 內(nèi)存 在 明顯 的流 體 流 動(dòng)　 這 種 微 觀　 表

（） 一 步 探 索 強(qiáng) 磁 場(chǎng) 中 材 料 制 備 的 現(xiàn) 象 和 規(guī)　 １進(jìn)

律． 建立 強(qiáng)磁 場(chǎng)作 用 下 材 料 制 備 的 一 系 列 新理 論 和　
新技術(shù)。 　 （） 同 類(lèi) 型強(qiáng) 磁 場(chǎng) （ 均 恒 磁 場(chǎng) 與 梯 度 磁 場(chǎng) ． ２不 如 　 高 頻 磁 場(chǎng) 等 ） 結(jié) 合 或 強(qiáng) 磁 場(chǎng) 與 一 個(gè) 或 多 個(gè) 其 它 物　 相 理 場(chǎng)相 結(jié) 合 （ 電 場(chǎng) 、 力 場(chǎng) ． 重 力 場(chǎng) 等 ） 產(chǎn) 生新　 如 壓 微 ， 的 作 用 和 現(xiàn) 象 ． 成 相 應(yīng) 的理 論 和 應(yīng) 用 技 術(shù)　 形

區(qū)域 內(nèi)的流動(dòng) 只有 用熱 電 磁 流體 理論 解 釋 。 　
２ ２２ 強(qiáng) 磁 場(chǎng) 引 起 磁 對(duì) 流 的 作 用　 ．　

鐵磁 性流 體 的磁 化 率 是 溫 度 的 函數(shù) ， 流 體 中　 當(dāng)
存 在溫 度 梯度 時(shí) 外 加 磁 場(chǎng) 能 在 流 體 中引 起 磁 對(duì) 流 。 　 Ｆｎａｓ 馴 從 理 論 上 分 析 了 鐵 磁 性 流 體 在 均 恒 、 ｉｉ 　 ｙ 豎　
展　

（ ） 磁 場(chǎng) 發(fā) 生 設(shè) 備 向 高 強(qiáng) 度 化 、 日 徑 化 發(fā)　 ３強(qiáng) 太
（） 材 料的 磁 性能 進(jìn) 行 系統(tǒng) 的 測(cè)定 ． 立一 個(gè)　 ４對(duì) 建

直磁場(chǎng) 中對(duì) 流 問(wèn)題 ．ｃ ａ ｓ　 ｂ等　 研 究 碳 氫 基 鐵 磁 性　
?

完 整 的有 關(guān) 晶 體 、 臺(tái)物 各種 磁 性 能 的數(shù)據(jù) 庫(kù) 。 化 　

ｌ ２２ 一 　

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Ｍ Ｒ 腳 　 　 ０　 　 　Ｌ ０ Ｂ　 Ｌ １

Ｄ Ｂａ¨ｗ ｋ ｅ　 ［ 】 Ｐ ｓ 　 　 ｒｊ】ｍ �。� Ｊ 　 �。�

４

結(jié)　 論　

ｃ， ９ ２． ９ ４】 ～ ４Ｉ 　 】 ９ Ｉ ｌ： ４ ８

淺 井 滋 生 ， 佐 健 舟 ［　 Ｃ ＮＰｌＵ，９ ９ １ ２ 佐 Ｊ Ａ —ｓ 】９ ，２：３～２　 ６

１ 強(qiáng) 磁 場(chǎng) 使 弱 磁 性 材 料 表 現(xiàn) 出 明 顯 的 磁 現(xiàn) 象 ， 大　 極
地拓 展 了磁 場(chǎng) 的應(yīng) 用 范 圍 。 　

Ａ Ｅ Ｍｉｅ ｏ ， 　 　 　 　 ｋ ｌ ｎ Ｙ Ｋ Ｋ盯ｋ ｎ 【 Ｊ 　 丌 Ｇｒ ｔ ， ９ 】 ￣ ｌ Ｊ Ｊ�。� ｃ 　 ｏ ｈ 】８ ． ｗ 　
２ 　

５ ５ ４～ ５ ９ ２： ２ ２　

２ 強(qiáng) 磁 場(chǎng) 在 材 料 制 備 過(guò) 程 中 有 顯 著 的 取 向 作 用 和　 ． 控 制 熔 體 流 動(dòng) 作 用 ， 且 對(duì) 材 料 相 變 、 結(jié) 晶 等 過(guò) 程　 并 再 有 確 定 的 影 響 。 強(qiáng) 磁 場(chǎng) 在 材 料 科 學(xué) 中 應(yīng) 用 研 究 正 處　 于 起 步 階 段 ， 經(jīng) 進(jìn) 行 了 大 量 探 索 性 試 驗(yàn) 和 理 論 研　 已 究 ， 成一 十 全新 的 、 涵 豐 富的 研 究方 向 。 形 內(nèi) 　 ３ 強(qiáng) 磁 場(chǎng) 在 材 料 科 學(xué) 中 應(yīng) 用 研 究 仍 在 廣 度 和 深 度　

森 Ｊ． ， 啟 介 ， 佐 健 舟 等 Ｉ拓 東 佐
１ ：２　 １１ ３

Ｊ Ｃ ＭＰｌＩ 】９ ． ］ Ａ － Ｊ ９ ８　 Ｓ ： ． Ｃ￣Ｉ－ Ｉ， Ｊ ． ＰＩ Ｊ　 Ｓ

菩 口貴又 ， 佐 健 舟 ， 井 滋 生 等 佐 拽
１ ９ １　 ８ ９ ９ ８， 】 ８ 　

木 村 恒 久 ， 藤 榮 于 ：］ 高 分 子 ，９ ６ ４ ：５　 伊 Ｊ 】９ ，５ ８ ３ Ａ Ｋ ｕ１ Ｉ Ｔｋ ￣ 　 ￣ ｋ．／ ｏｕ
【 州 ． ９ ６：０ ～６ 　 １９ ６７ ０８

， �。� ｗａ ｓ 　 　

［ ］ Ｃｅ 　 Ｊ ｈｍ．

上 不 斷擴(kuò) 展 ， 望 形 成 一 系列 重 大 的 材 料 制 備 新 理　 有
論 和 新 技 術(shù) ， 應(yīng) 用 前 景 十 分 廣 闊　 其

Ｐ Ｊ Ｆｍ ｅａ Ｈ 　　 ｅ ｉ ， �。拢� ｒ ｂ　，�。� Ｖ呲ｄ ８ｎ ｅ ［ ］ Ｊ Ｊ 　 町 ｔ ｄ Ｊ 　Ｍａ　 ￣ ．
ｔｒＲｅ ． １ ９ １ 【 ） ２ ５ ～２ ６ 　 ｅ　 ｓ ．９ ９．４ ７ ： ７ 】 ７ ３ ｃ Ｈ— 　 ｒ Ｒ ａ　 ，　 ，　 Ｍ ＿ 刪 　 　 ｅ／ ｌ ｌＳｌ　 Ｊ ｄ ｅ“ 一 － 　

參
［Ｉ］ ｃ ｚ 　…

考

文

獻(xiàn)　

Ⅲ ．９２ ８ （ ） ３９—３４ 】９ ．３ ５ ：４ ５　
Ｊ �。停� ｉ ｃ ，Ｒ ｋｔ ｋ �。茫� ｔ ￣ ｎ￣ ． ｔｒ Ｍａｅ�。遥� ．Ｓｅ 日 ｅ　 ｐ． Ｐｍｃ ， 　

：］ Ｊ ｌｅ ｌ，９ ５ ２３ ６ ９～６ ０ Ｊ �。� ｌｓ １５ ．０ ： 】 ｌａ ３　

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， Ａ ． ９ ２： ７ 　 Ｐ １ｇ ２５

：２］ 葛 豐 德 ． 洪 亮 ． 樹(shù) 海 ． Ｊ 機(jī) 械 工 程 學(xué) 報(bào) ， ９ ９　 何 霍 ：］ 】８ ，
２ （ ： ～６ ５ ” Ｉ 　

Ｒ Ｃｏｔ，�。� ［ｏｔ ｃ． 　 ｌｏ Ｓ Ｉｕｔ ｎ， Ｈ咖 ｌ �。� ｓ ａ ａ ｅ　 ｙ
Ｌ ｔ １９ ６ （ ２ ： ７ ８～２ ２ 　 ｅ ｔ， ９ ２． １ ２ ） ２ ｌ ７１ １
ｃ ｅｂ￣Ｄ 　Ｃ ｒｅ ， 　 ｄｍ　 ，�。� ｔ ｎ 　 Ｊ �。� ｅｄ ￣

［　 Ａｐ １ＰＩ Ｊ ｐ． ｝ 　

［３］ 許 伯 鈞 ， 南 駒 ． 殿 然 等 ［　 金 屬 學(xué) 報(bào) ，９９， ５ 答 周 Ｊ 】８ ２　
（ ）： ５ ～Ａ３ ８ ５ Ａ３ ２ ５　
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［ ］ Ｚ ｏ￣ 　 ， ｎｚ Ｍ， ｅｇＫ ４ ｈｎＹ Ｂ Ｒｅ　 　 Ｄ ｎ 　 　
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３ ９： ７ ～ ７ ２ ４ ７ ０ ７　

ｌ ￣ ｓｅ ． ９ ９ ， ０１： ２ — ２ ２ ＇ ｒ ｆｒ １ ７ １ ２ ７ ３　

［７］ Ｄ ＢａｔｗＪ ， �。� ￣ｇｏ�。� 】 ｍ 　 ｒ ｈ ￣ｔ Ｅ ｅｕ ｎｎ 　 　 　 ｉ ｅ Ｊ
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Ｈ． ｃ ｄ竹 ， Ｔ Ｊ Ｈ Ａ． 　 ２ Ｄ．　 　 　 ． Ｊ Ｎ Ｈ ， ９６ ２０：３　 ［ ： 　 畔 】６ ， １ ９３
～

】６ ３　

９４ ３　
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佐 佐 健 舟 ． 森 拓 ． 井 滋 生 ［］ 日奉 金 屬 學(xué) 會(huì) 志 ． 川 拽 Ｊ 　
１ ９ ６ （ ２ ： ２ ３～１ ８ 　 ９ ７， Ｉ １ ） 】 ８ ２７
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（ 特 第 １ ６頁(yè) ） 下 ３ 　
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１ ２３ ? 　

維普資訊

周相 平均 成 分低 于 初 生相 最 大溶 解 度 以 下 時(shí) ． 構(gòu)　 結(jié) 就 會(huì) 突 然轉(zhuǎn) 變 為 單 相　 ， 而 很 難 得 到 全 部 的共 晶　 從
組織 。 　

參

考

文

獻(xiàn)　

王 軍 ， 彪 ． 致　 ． ｉ 嚴(yán) 徐 刀 上 卑有 色 金 屬 ，９ ９ ２ ： ８ 　 １９ ，ｏ １９～
１２ ９ 　

４ 發(fā) 展 趨 勢(shì)　
經(jīng) 許 多 年 的 研 究 與 開(kāi) 發(fā) ， 屬 基 原 位 復(fù) 音 材 料　 金 雖 然 在種 類(lèi) 和工 藝上 有 所 發(fā) 展 ， 遠(yuǎn) 未 選 到 大 規(guī)�！� 但 應(yīng) 用 的 要 求 。 主 要 在 理 論 上 還 有 待 于 突 破 。 由 于 金　 屬 基 原 位 復(fù) 舍 材 料 的 凝 固過(guò) 程 因 增 強(qiáng) 體 的 存 在 而 使 　

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１ ８ ３ ２ ２ ～ ２ ４２ ９ ７． ５： ４ ７ ４ 　

基 體 凝 固過(guò)程 變 得 更 加 復(fù) 雜 ， 中溫 度 場(chǎng) 、 度 場(chǎng) 、 其 濃 　 晶體生 長(zhǎng) 的熱 力 學(xué) 和 動(dòng) 力 學(xué) 都 會(huì) 發(fā) 生 變 化　因此 現(xiàn)　
有 的 金 屬 凝 固理 論 顯 然 不 十 分 適 用 。 另 外 界 面 結(jié) 構(gòu)　 及 界 面 結(jié) 合 力 耐 金 屬 基 原 位 復(fù) 音 材 料 的 性 能 影 響 也　 極 大。Ｖ Ｌｕ ｔ 　 ａ￣ａ 等　 著 重 研 究 丁 ７ （—９ 　 內(nèi) Ａ １１ ∞ ） 　

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劉 茂 森 ． 玉 平 ［ ． 悔 有 色 金 屬 ．９ ４ １ ：７～７ 　 粱 刀 上 １９ ，５ ７ ９
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Ｓ ｉ 界 面潤(rùn) 濕 狀 況 ， Ｗａｒｎｌ 研 究 結(jié) 果 相 差 甚　 Ｃ的 與 ｒ ｔ ａ ｌ 　
大　 目前 在 理 論 上 也 無(wú) 法 解 釋 。 Ｂ 　
１　 ２ 　 ３�。� ５　 　 ６　

１ ５ ７１ 　

一 　 的 界 面　
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結(jié) 構(gòu) 理 論 也 有 待 于 完 善　 盡 管 金 屬 基 原 位 復(fù) 合 材 料 　

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有著 無(wú) 可 比擬 的 優(yōu)越 性 ， 理 論 上 的缺 陷和 工 藝上　 但
的不 足 ， 規(guī)模 的應(yīng) 用 還 有 待 于 科 研 人 員 的繼 續(xù) 努　 大 力 ， 信 不 久 的將 來(lái)會(huì) 在 材 料 家 族 中 占有 舉 足 輕 重　 相
的 一席 之地 。 　

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（ 接 第 １３頁(yè) ） 上 ２ 　
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［３ 安 田 秀 幸 ， 中 遣 雄 ， 久 保 洋 二 等　 ¨ ． 本 金 屬　 ４］ 大 古 日
學(xué) 會(huì) 志 ．９ ７ ６ （ ２ ：２ Ｂ ２ ５ １９ ，１ １） １ Ｂ 一１９ 　

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［ ］ 稻富 格光 ， 藤 緩 子 ， 內(nèi) 健 后 等 ［ 】 Ｃ “ 加 棍 Ｊ ． － Ｉ， ￣ Ｉ Ｊ　 Ｓ
２ ０ １ １ 　 ０ ０． ３： ４９

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２ ５ — ２ ６ｌ １５ ｌ 　

大 坶 秀 幸 ， 亞 ［ ． 之　 許 力 土

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山 口盞 弘 ， 山奉 助 ［ 】 Ｃ Ｉ－Ｓ ，ＯＯ，３ １６ Ｊ ．￣ ＰＩＩ ２ Ｏ １ ：４ 　 Ｊ ｅ， �。� ｔＲ 　 ［】Ｊｃ Ｊ ． ． ｑ　 Ⅲ ｈ． ９ １　 １８ ． 茂 木 嚴(yán) ， 河 光 博 ［ 】 Ｃ ＰＩＩ，ＯＯ，３ １３ 本 Ｊ ． ￣ｉ －Ｓ ２ Ｏ １ ：４ 　 Ｊ 田 中 彈 一 ，日 下 英 史 ， 中 康 博 蕁 ［　 ｃ＾ ＿ Ｊ　 梧 Ｊ ＭＰ聊 ．
２ ０ １ １ 　 ０ ０． ３： ４２

［６］ ＪＭ． １ ４ 　 Ｑｌ ㈣

５ ：６ —４ ４ ４ ４ ５ ７ 　

［７ 安 田 秀 幸 ． 中 逸 雄 ， 枝 健 太 郎 等 ［ 】 ￣ ＭＰＩ玎， ４］ 大 時(shí) Ｊ －５ 　
２ ０ ．３：４ 　 ０ ０ １ １８

太 螺 秀 幸 ， 叫 衄 ＧＩ自 ， 井 壽 等 ［ 】 日 本 盒 屬 學(xué)　 Ｇ ｌ ｂ長(zhǎng) ｏ Ｊ． 會(huì) 志 ，９ ７，ｌ １ ） １３ １９ ６ （２ ：３ ７—１４ 　 ３０ 王 強(qiáng) ， 合 悟 ， 井 一 彥 ， 井 滋 生 ［ 】 ｃ＾ ＿ Ｊ　 川 巖 淺 Ｊ ． ＭＰ聊 ．
２ ０ １ １０ ０ ９， ３： ５ 　

［ ８ 安 田 秀 幸 ． 中逸 雄 ［］ Ｃ ４］ 大 Ｊ ．． －Ｓｌ２ ０ ．３ １７ ＡＭＰＩｌ，０ ０ １ ：４ 　 ［ ９　 Ｈ． ＝ｅＫ． ｈ血 ．Ｊ ． 帕 Ｊ ＨｅｔＭ聃ｓＴ ｆｒ１ ８ ， ４］ ０ｏ， ０ ［］ ｈ ． ａ 　 �。� ｅ ．９ ９　
３ （ｏ ：９９～ｌ５ 　 ２ １ ） １３ ９４

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小 鳩 真 也 ， 井 一 彥 ， 井 滋 生 ［ ］ ｃ＾ ＿ Ｊ ２０ ， 巖 淺 Ｊ ＭＰ聊 ．０９　
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１６ ３　



  本文關(guān)鍵詞：均恒強(qiáng)磁場(chǎng)在材料科學(xué)中的應(yīng)用，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。