Al-Si合金熔析结晶过程中界面稳定性与硅晶体生长的控制

利用交变磁场与温度场耦合作用，通过控制Al-si合金熔析结晶时硅晶体生长过程中固液界面的稳定性，解决硅熔析精炼过程中硅晶体与合金熔剂分离难的问题，分析了耦合物理场在结晶过程中的作用机理．结果表明，硅铝合金熔体中硅含量越高，越难发生成分过冷现象，固液界面越稳定，有助于生成致密的块状硅晶体；坩埚内径由3cm降至1cm，熔体内温度场分布发生变化，固液界面曲率由16．7变为125，形成的硅晶体更致密，硅晶体与合金熔剂的分离效果增强，硅晶体区域所占比例由0．57减小至0．42；下拉速度越慢，固液界面越稳定，硅晶体与合金熔剂的原位分离效果越好，当其为0．05mm／min时，样品底部硅晶体比例为99．9％，而样品顶部基本没有硅晶体．电磁场的电磁搅拌作用可增大熔体流动，强化熔体传质，增大固液界面前沿硅含量，提高固液界面稳定性．