偏晶溶液相分离过程的实时观测研究

翟 薇; 王 楠; 魏炳波

doi:10.7498/aps.56.2353

搜索

期刊名称:

年:

起始页:

留言板

尊敬的读者、作者、审稿人, 关于本刊的投稿、审稿、编辑和出版的任何问题, 您可以本页添加留言。我们将尽快给您答复。谢谢您的支持!

姓名
邮箱
手机号码
标题
留言内容
验证码

偏晶溶液相分离过程的实时观测研究

翟薇 , 王楠 , 魏炳波

引用本文:

Citation:

凝聚物质：结构、热学和力学性质

偏晶溶液相分离过程的实时观测研究

翟薇, 王楠, 魏炳波

物理学报, 2007, 56(4): 2353-2358.

doi: 10.7498/aps.56.2353

Direct observation of phase separation in binary monotectic solution

Zhai Wei, Wang Nan, Wei Bing-Bo

Acta Phys. Sin., 2007, 56(4): 2353-2358.

doi: 10.7498/aps.56.2353

摘要
为了揭示自由落体条件下偏晶合金壳核组织的形成机制，基于相似性原理设计了一种环形温度场，对丁二腈-52.6mol%H2O偏晶溶液的相分离过程进行了实时观测. 发现在两个不混溶液相的分离过程中，富水相液滴经历了“析出→迁移→凝并→聚集"运动过程，最终形成以富水相为中心的两层壳核组织. 同时测定了液滴的运动速率，并对Marangoni迁移速率进行了理论计算，两者能够较好地符合. 由此证实了在偏晶溶液的相分离过程中，第二液相主要是在温度梯度的驱动下产生Marangoni迁移. 这一实验直观地再现了落管无容器处理过程中液滴内部的相分离过程.

关键词:
相分离 /

偏晶溶液 /

Marangoni迁移 /

微重力
Abstract
A horizontal annular temperature field has been designed on the basis of similarity principle to investigate the formation mechanism of core-shell microstructures of monotectic alloys during free fall. The phase separation process of transparent succino-dinitrile-52.6mol%H2O monotectic solution was observed directly. The H2O phase separated from the parent liquid at first, then moved to the center of the sample, and at last occupied the core part. The moving velocities of H2O droplets were measured according to the photographic pictures, which are in good agreement with the theoretical prediction of Marangoni migration velocities. The experiment reproduced the liquid phase separation process of monotectic alloy under microgravity condition.

Keywords:
hase separation /

monotectic solution /

Marangoni convection /

microgravity
作者及机构信息
翟薇,

王楠,

魏炳波

1.
西北工业大学应用物理系，西安 710072

基金项目: 国家自然科学基金(批准号：50121101，50395105)和人事部留学归国人员科研择优项目资助的课题.
Authors and contacts
Zhai Wei,

Wang Nan,

Wei Bing-Bo

1.
西北工业大学应用物理系，西安 710072
参考文献

施引文献

[1]	刘博阳, 宋文涛, 刘争晖, 孙晓娟, 王开明, 王亚坤, 张春玉, 陈科蓓, 徐耿钊, 徐科, 黎大兵. AlGaN表面相分离的同位微区荧光光谱和高空间分辨表面电势表征. 物理学报, 2020, 69(12): 127302. doi: 10.7498/aps.69.20200099
[2]	梁燚然, 梁清. 带电纳米颗粒与相分离的带电生物膜之间相互作用的分子模拟. 物理学报, 2019, 68(2): 028701. doi: 10.7498/aps.68.20181891
[3]	纪丹丹, 张劭光. 三区域膜泡相分离模式之间转变的研究. 物理学报, 2018, 67(18): 188701. doi: 10.7498/aps.67.20180828
[4]	陈克萍, 吕鹏, 王海鹏. 微重力条件下Cu-Zr共晶合金的液固相变研究. 物理学报, 2017, 66(6): 068101. doi: 10.7498/aps.66.068101
[5]	吴宇昊, 王伟丽, 魏炳波. 液态三元Fe-Sn-Si/Ge偏晶合金相分离过程的实验和模拟研究. 物理学报, 2016, 65(10): 106402. doi: 10.7498/aps.65.106402
[6]	周宏伟, 王林伟, 徐升华, 孙祉伟. 微重力条件下与容器连通的毛细管中的毛细流动研究. 物理学报, 2015, 64(12): 124703. doi: 10.7498/aps.64.124703
[7]	徐升华, 周宏伟, 王彩霞, 王林伟, 孙祉伟. 微重力条件下不同截面形状管中毛细流动的实验研究. 物理学报, 2013, 62(13): 134702. doi: 10.7498/aps.62.134702
[8]	李永强, 张晨辉, 刘玲, 段俐, 康琦. 微重力下圆管毛细流动解析近似解研究. 物理学报, 2013, 62(4): 044701. doi: 10.7498/aps.62.044701
[9]	任群, 王楠, 张莉, 王建元, 郑亚萍, 姚文静. 调幅分解及形核对相分离作用机理研究. 物理学报, 2012, 61(19): 196401. doi: 10.7498/aps.61.196401
[10]	李志强, 王伟丽, 翟薇, 魏炳波. 快速凝固Fe62.1Sn27.9Si10合金的分层组织和偏晶胞形成机理. 物理学报, 2011, 60(10): 108101. doi: 10.7498/aps.60.108101
[11]	王强. Bi0.5Ca0.5Mn1-xCoxO3体系中的电荷有序和相分离. 物理学报, 2010, 59(9): 6569-6574. doi: 10.7498/aps.59.6569
[12]	李美丽, 付兴烨, 孙宏宁, 赵洪安, 李丛, 段永平, 闫元, 孙民华. 高压作用下相分离液体玻璃转变的分子动力学研究. 物理学报, 2009, 58(8): 5604-5609. doi: 10.7498/aps.58.5604
[13]	李美丽, 张迪, 孙宏宁, 付兴烨, 姚秀伟, 李丛, 段永平, 闫元, 牟洪臣, 孙民华. 二元Lennard-Jones液体的相分离过程及其扩散性质的分子动力学研究. 物理学报, 2008, 57(11): 7157-7163. doi: 10.7498/aps.57.7157
[14]	刘锐, 李寅阊, 厚美瑛. 三维颗粒气体相分离现象. 物理学报, 2008, 57(8): 4660-4666. doi: 10.7498/aps.57.4660
[15]	蒋中英, 郁伟中, 黄彦君, 夏元复, 马淑新. SMMA/SMA共聚物共混物的自由体积的热动态特性与相分离行为的PALS研究. 物理学报, 2006, 55(6): 3136-3140. doi: 10.7498/aps.55.3136
[16]	刘向荣, 王楠, 魏炳波. 无容器条件下Cu-Pb偏晶的快速生长. 物理学报, 2005, 54(4): 1671-1678. doi: 10.7498/aps.54.1671
[17]	张华力, 刘　卫, 李栋才, 吴修胜, 陈初升. La2NiO4+δ体系相分离现象的低频内耗研究. 物理学报, 2004, 53(11): 3834-3838. doi: 10.7498/aps.53.3834
[18]	冯文强, 诸跃进. 外噪声场对二元混合物相分离的驱动作用. 物理学报, 2004, 53(11): 3690-3694. doi: 10.7498/aps.53.3690
[19]	姚文静, 杨春, 韩秀君, 陈民, 魏炳波, 过增元. 微重力条件下Ni-Cu合金的快速枝晶生长研究. 物理学报, 2003, 52(2): 448-453. doi: 10.7498/aps.52.448
[20]	霍崇儒, 朱振和, 葛培文, 陈冬. 微重力下溶液法晶体生长模型中晶体生长界面稳定性的研究. 物理学报, 2001, 50(3): 377-382. doi: 10.7498/aps.50.377

计量

文章访问数: 6423
PDF下载量: 1045
被引次数: 0

物理学报. 2007, 56(4): 2353-2358.

doi: 10.7498/aps.56.2353.

凝聚物质：结构、热学和力学性质

偏晶溶液相分离过程的实时观测研究

1. 西北工业大学应用物理系，西安 710072

基金项目: 国家自然科学基金(批准号：50121101，50395105)和人事部留学归国人员科研择优项目资助的课题.

收稿日期: 2006-08-12
修回日期: 2006-10-26
刊出日期: 2007-02-05

摘要: 为了揭示自由落体条件下偏晶合金壳核组织的形成机制，基于相似性原理设计了一种环形温度场，对丁二腈-52.6mol%H2O偏晶溶液的相分离过程进行了实时观测. 发现在两个不混溶液相的分离过程中，富水相液滴经历了“析出→迁移→凝并→聚集"运动过程，最终形成以富水相为中心的两层壳核组织. 同时测定了液滴的运动速率，并对Marangoni迁移速率进行了理论计算，两者能够较好地符合. 由此证实了在偏晶溶液的相分离过程中，第二液相主要是在温度梯度的驱动下产生Marangoni迁移. 这一实验直观地再现了落管无容器处理过程中液滴内部的相分离过程.

关键词:

English Abstract

全文HTML

下载: 全尺寸图片幻灯片

返回文章

搜索

留言板

偏晶溶液相分离过程的实时观测研究

Direct observation of phase separation in binary monotectic solution

摘要

Abstract

作者及机构信息

1.
西北工业大学应用物理系，西安 710072

Authors and contacts

1.
西北工业大学应用物理系，西安 710072

参考文献

施引文献

目录

计量

偏晶溶液相分离过程的实时观测研究

English Abstract

Direct observation of phase separation in binary monotectic solution

1.
西北工业大学应用物理系，西安 710072

全文HTML

目录

作者中心

审稿中心

关于期刊

关于我们

搜索

留言板

偏晶溶液相分离过程的实时观测研究

Direct observation of phase separation in binary monotectic solution

摘要

Abstract

作者及机构信息

1. 西北工业大学应用物理系，西安 710072

Authors and contacts

1. 西北工业大学应用物理系，西安 710072

参考文献

施引文献

目录

计量

出版历程

偏晶溶液相分离过程的实时观测研究

English Abstract

Direct observation of phase separation in binary monotectic solution

1. 西北工业大学应用物理系，西安 710072

全文HTML

目录

作者中心

审稿中心

关于期刊

关于我们

1.
西北工业大学应用物理系，西安 710072

1.
西北工业大学应用物理系，西安 710072

1.
西北工业大学应用物理系，西安 710072