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铜锗包晶合金深过冷熔体中的相选择研究的任务书
任务书
题目：铜锗包晶合金深过冷熔体中的相选择研究
一、研究背景与意义
铜锗包晶合金是一种具有广泛应用前景的热电材料，在热电转换器中具有优异的性能。热电性能的优良主要由铜和锗之间的晶格匹配产生的包晶相效应所致。其中，包晶相由两种晶体相构成，即铜-锗尖晶石和锗-铜尖晶石。在合金加工过程中，熔体的凝固过程中晶体生长方式会直接影响包晶合金的晶体结构和性能。
目前，对于铜锗包晶合金的深过冷熔体中的相选择研究还比较薄弱，缺乏深入的探索和分析，因此，本课题的研究具有重要的理论和应用价值。
二、研究内容
本课题旨在深入研究铜锗包晶合金深过冷熔体中的相选择规律及影响因素。具体研究内容如下：
1.熔体降温过程的热力学分析，探究过冷熔体中包晶相的形成机制。
2.熔体的凝固过程及晶体生长方式的模拟分析，探究凝固速率、温度梯度、晶粒尺寸等因素对包晶相选择的影响。
3.利用各种表征手段，包括SEM、XRD、TEM、EDS等，对包晶合金的结构和性能进行分析和表征。
4.结合实验数据和分析结果，建立铜锗包晶合金深过冷熔体中的相选择的数学模型，解释和预测包晶相的形成规律。
三、研究方法和技术路线
1.应用热力学理论分析深过冷熔体中包晶相的形成机制。
2.应用热力学和凝固动力学理论模拟分析熔体的凝固过程和晶体生长方式。
3.利用SEM、XRD、TEM、EDS等多种表征手段，对包晶合金的结构和性能进行表征和分析。
4.建立包晶相选择的数学模型，解释和预测包晶相的形成规律。
技术路线：
(1)研究样品制备：铜锗包晶合金样品制备和深过冷熔体制备。
(2)热力学及凝固动力学模拟：利用热力学理论和凝固动力学理论，对熔体降温过程中包晶相形成机制及凝固过程进行模拟分析。
(3)电镜、XRD及SEM等实验：利用不同的表征手段对样品的结构和性质进行表征并分析。
(4)数学建模与统计分析：根据实验数据，结合理论，建立数学模型，并对数据进行统计分析。
四、预期成果和考核标准
1.获得铜锗包晶合金深过冷熔体中的包晶相选择规律及影响因素的研究成果。
2.发表相关研究论文，取得学术成果。
3.成功建立铜锗包晶合金深过冷熔体中的包晶相选择的数学模型。
4.研究过程中的遵循科学规范和安全操作规程，符合实验室管理要求。
考核标准：
1.关键领域内重要学术论文发表1篇以上。
2.铜锗包晶合金深过冷熔体中的包晶相选择的数学模型建立成功，取得研究成果。
3.实验过程中实验操作规范、数据记录清晰、安全生产得到重视。
五、参考文献
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