超声场对铝合金凝固作用机制试验研究的任务书.docx

超声场对铝合金凝固作用机制试验研究的任务书
任务书
题目：超声场对铝合金凝固作用机制试验研究
研究背景：
随着工业化不断推进，高性能轻质铝合金得到了广泛应用。铝合金具有高强度、高刚性、耐腐蚀等特点，因而被广泛应用于航空、汽车、建筑等领域。而铝合金的制备工艺，则是一个至关重要的问题。铝合金的质量不仅取决于合金的配比，还与凝固过程相关的多种因素有关，包括温度、压力、浇注速度、成型方式等。
近年来，研究人员发现，超声场可以对铝合金的凝固过程产生影响，能够改善铝合金的成分均匀性、晶粒细化、逐渐凝固等。然而，超声场对铝合金凝固作用机制的影响，仍然需要进一步探究。
研究目的：
本次研究的目的是对超声场对铝合金凝固作用机制影响进行测试与研究，包括超声场产生的声波强度、频率等参数对铝合金凝固时晶粒尺寸、组织、力学性能以及气孔等方面的综合影响，并探究超声辐照对传热、传质的影响，以期为铝合金制备过程中，提高铝合金的质量、改进生产工艺提供支持。
研究任务及重点：
1.超声辐照条件的设计及铝合金试件的准备
根据试验目的，设计超声辐照方案，选购合适的辐照设备。选择适宜的铝合金，制备试件，准备试验材料。
2.超声辐照下铝合金晶粒尺寸、组织、硬度等性能测试及分析
分别以超声辐照和未辐照条件下的铝合金试件为对象，通过数字化显微镜、扫描电镜、X射线衍射、扫描探针显微镜等测试装置，对铝合金试件晶粒尺寸、组织、硬度等性能进行测试与分析，分析超声辐照对铝合金晶粒尺寸的细化、组织结构变化以及硬度等物理性能的提升效果。
3.超声辐照下铝合金气孔分析及其机制研究
利用金相显微镜、超声检测技术，对超声辐照后铝合金试件的气孔、缺陷等进行分析，探究缺陷减少机制，进一步探究超声辐照对铝合金组织缺陷的影响及机制。
4.超声辐照对铝合金热传导与质量传递作用机制的探究
通过热流仿真技术模拟分析，建立超声辐照下的铝合金凝固模型，模拟传递过程中的热传导、质量传递率等，进而分析超声辐照对铝合金凝固过程热传导与质量传递作用机制的影响。
预期成果：
通过以上的研究任务，本次研究预期能够探究超声场对铝合金凝固作用机制的影响情况，为铝合金制备过程的改进提供了相关的试验数据。预期的研究成果包括发表学术论文或专利申请，并在国内外相关行业，为铝合金制备过程与应用提供定量化数据支撑。