1、電遷移技術(shù)是當(dāng)今非常有效的一種金屬凈化手段，卻由于其自身存在的種種缺陷：能量消耗大、環(huán)境污染、效率較低等，而始終只能用于少量材料的制備。因而改善及強(qiáng)化電遷移技術(shù)成為了材料工作者致力研究的目標(biāo)。 本文以Al-Zn合金中的析出的導(dǎo)電相α-Al相為對(duì)象，成功實(shí)現(xiàn)了平行磁場(chǎng)復(fù)合直流電場(chǎng)作用下，過(guò)共晶Al-Zn合金凝固時(shí)導(dǎo)電初晶相α-Al相的定向遷移；同時(shí)采用直流電流復(fù)合平行強(qiáng)磁場(chǎng)，也實(shí)現(xiàn)了過(guò)共晶Al-Zn合金中導(dǎo)電初晶相α-Al相的定向

2、遷移?？疾煅芯苛舜艌?chǎng)作用下的電遷移這一全新的金屬凈化技術(shù)，并且通過(guò)改變磁感應(yīng)強(qiáng)度、電流密度、外場(chǎng)作用時(shí)間等不同因素考察了磁場(chǎng)作用下的電遷移過(guò)程，同時(shí)還將該技術(shù)與HGMS技術(shù)進(jìn)行復(fù)合作用后的效果進(jìn)行了初步的探索研究。本文還將區(qū)域熔煉與磁場(chǎng)下電致相遷移技術(shù)相結(jié)合，研究了區(qū)域熔煉復(fù)合磁場(chǎng)下電致相遷移條件下Al-Zn合金中α-Al相的遷移行為。同時(shí)本文作者還采用物理模擬方法，用可視化手段證實(shí)電流經(jīng)過(guò)相顆粒時(shí)，由于導(dǎo)電率差異導(dǎo)致電流線彎曲，進(jìn)而與

3、平行磁場(chǎng)作用在顆粒前沿和尾部產(chǎn)生渦流，且顆粒前后渦流強(qiáng)度存在差異，形成“龍卷風(fēng)”效應(yīng)而導(dǎo)致顆粒向陰極遷移的新機(jī)理。本文主要得到了以下的主要結(jié)論： (1)在本文的實(shí)驗(yàn)條件下，當(dāng)電遷移體系與穩(wěn)衡磁場(chǎng)相復(fù)合后，Al-Zn合金中α-Al相可以在低電流密度(10A/cm<'2>)條件下發(fā)生相顆粒的遷移，而該電流密度遠(yuǎn)小于常規(guī)電遷移所需的最小電流密度(10<'3>～10<'5>～A/cm<'2>)，遷移方向與電流方向相同； (2)在

4、一定的電流密度下，α-Al相的偏移率隨著磁感應(yīng)強(qiáng)度的增大而增大；而磁感應(yīng)強(qiáng)度一定時(shí)，α-Al相的偏移率隨著電流強(qiáng)度的增大而增大，當(dāng)電流強(qiáng)度增加到一定量時(shí)，其偏移率的增幅則開(kāi)始趨緩； (3)電場(chǎng)復(fù)合磁場(chǎng)后的相遷移是以有限的速度發(fā)生的，隨著電場(chǎng)和磁場(chǎng)作用時(shí)間的延長(zhǎng)，相遷移的效果會(huì)更加顯著； (4)磁場(chǎng)復(fù)合平行的電場(chǎng)后，CuSO<,4>溶液中的絕緣塑料小球和導(dǎo)電銅球顆粒都朝電極一端定向運(yùn)動(dòng)； (5)區(qū)域熔煉復(fù)合電遷移可

5、以使得α-Al相向陰極定向遷移更加明顯，且α-Al相的偏移率隨著所施加電流密度的增大而增大； (6)同樣在本文的實(shí)驗(yàn)中，當(dāng)梯度磁場(chǎng)復(fù)合了平行的直流電場(chǎng)后，Al-Zn合金中所有α-Al相顆粒均可以發(fā)生明顯遷移，所需的最低電流密度僅為10<'0>。A/cm<'2>： (7)在一定的磁場(chǎng)梯度下，α-Al相的偏移率隨著電流密度的增大而增大，但當(dāng)電流密度增大到一定值時(shí)，再增大電流密度，α-Al相的遷移率增緩； (8)電子在

6、接近相顆粒時(shí)運(yùn)動(dòng)軌跡會(huì)發(fā)生改彎曲，在相顆粒的前后端彎曲的程度不同，于是在磁場(chǎng)作用下相顆粒的前后端產(chǎn)生洛侖茲力，相顆粒兩端熔體便會(huì)形成渦流；由于相顆粒的前后端渦流的強(qiáng)度不同，使得相顆粒朝壓強(qiáng)低的一端定向遷移。 綜上所述，本文結(jié)果表明，通過(guò)將電遷移體系與磁場(chǎng)復(fù)合作用，可以將金屬熔體中的導(dǎo)電相顆粒驅(qū)動(dòng)遷移。利用這一現(xiàn)象，可能通過(guò)控制凝固條件，對(duì)合金熔體中的雜質(zhì)以相的形式將其去除，由于雜質(zhì)包含在相顆粒中，其遷移速度比單純的原子擴(kuò)散遷移速