Formation of Graded Structures and Properties in Metal Matrix Composites by use of Electromagnetic Field

Celem niniejszej publikacji było przedstawienie koncepcji sterowania efektem grawitacji w cieczach elektroprzewodzących dzięki zastosowaniu siły Lorentza. Przedyskutowano wyniki uzyskane wstępnie w Instytucie Odlewnictwa w Krakowie, dotyczące praktycznego wykorzystania tej koncepcji. Główny nacisk położono na zastosowanie siły generowanej przez jednoczesne oddziaływanie zewnętrznego stałego pola elektrycznego i magnetycznego. Aplikacyjny aspekt tej koncepcji omówiono w oparciu o proces wytwarzania gradientowych (w tym niejednorodnych) kompozytów o osnowie metalowej.

Na wstępie przeanalizowano fizyczne aspekty oddziaływania siły Lorentza. Podano również główne równania algebraiczne i różniczkowe, opisujące podstawowe zjawiska fizyczne zachodzące podczas krzepnięcia ciekłego metalu w polu działania siły Lorentza. Opisano aparaturę doświadczalną zaprojektowaną i wykonaną w Instytucie Odlewnictwa wraz z podaniem jej głównych parametrów technicznych. Opisano liczne eksperymenty własne z zastosowaniem modelowych zawiesin dla wykazania potencjalnych możliwości zaprezentowanej metody. W kilku istotnych doświadczeniach wykorzystano przemysłowe kompozyty o osnowie metalowej takie, jak F3S.10S (DURALCAN). Głównym celem tych doświadczeń było wykazanie możliwości kontrolowania procesu sedymentacji cząsteczek podczas krzepnięcia i wytwarzania funkcjonalnie gradientowych kompozytów o osnowie metalowej. Omówiono szczegółowo plan prac doświadczalnych i cel ich prowadzenia. W części końcowej przeanalizowano znaczenie oczekiwanych wyników oraz możliwości ich praktycznego wykorzystania w kolejnych etapach badań.