方向性凝固英文解釋翻譯、方向性凝固的近義詞、反義詞、例句

英語翻譯：

【機】 directional solidification

分詞翻譯：

方的英語翻譯：

direction; power; side; square

向的英語翻譯：

always; at; be partial to; direction; face; out; to; toward
【醫】 ad-; ak-; ob-

凝固的英語翻譯：

be hard set; concreting; curdle; freeze; concretion; solidification
【化】 freeze; freezing; setting; solidification
【醫】 clotting; coagulate; coagulation; set

專業解析

方向性凝固 (Directional Solidification) 是一種在受控條件下進行的金屬或合金凝固過程，其核心特征在于人為地引導熔體沿着特定方向進行凝固結晶。該工藝旨在獲得具有定向排列晶粒結構（如柱狀晶）甚至單晶結構的材料，從而顯著提升材料在特定方向上的力學性能，尤其是高溫抗蠕變性能和疲勞壽命。

從漢英詞典角度解析：

方向性 (Fāngxiàng xìng)：對應英文"Directional"。意指具有特定的、非隨機的取向或排列趨勢。在凝固過程中，這表現為晶體生長方向受到嚴格控制。
凝固 (Nínggù)：對應英文"Solidification"。指物質從液态轉變為固态的物理過程。在金屬加工中，即熔融金屬冷卻結晶形成固态的過程。
方向性凝固 (Fāngxiàng xìng Nínggù)：因此，整體直譯為"Directional Solidification"。其專業含義遠超字面，特指通過技術手段（主要是建立單向溫度梯度）使凝固界面定向移動，最終獲得晶粒取向高度一緻的凝固組織的先進鑄造技術。

專業詳解：

原理與技術核心：
- 關鍵在于在鑄型内建立并維持一個穩定的單向溫度梯度。通常，鑄型一端被加熱（熱區），另一端被冷卻（冷區）。熔融金屬從冷端開始凝固，凝固界面（固液界面）在溫度梯度的驅動下，緩慢、穩定地向熱端推進。
- 晶體生長方向與熱流方向（即溫度梯度方向）相反。在理想的單向溫度梯度下，晶體傾向于沿着熱流反方向（即溫度降低最快的方向）擇優生長。那些生長方向與熱流方向最接近一緻的晶粒會獲得競争優勢，抑制其他方向晶粒的生長，最終形成平行排列的柱狀晶組織。通過特殊選晶技術（如選晶器），可以進一步實現單晶生長。
- 引用來源：馮端等. 《材料科學基礎》. 化學工業出版社， 2005. (Chapter on Solidification Theory)
目的與優勢：
- 消除橫向晶界：傳統鑄造獲得的是等軸晶或多方向柱狀晶，存在大量橫向晶界（垂直于主應力方向的晶界）。這些晶界在高溫下是薄弱環節，容易成為裂紋萌生和擴展的路徑，也是雜質和空洞偏析的聚集地。
- 提升高溫性能：方向性凝固形成的平行柱狀晶或單晶，其晶界主要平行于主應力方向（如在渦輪葉片中沿葉片軸向），顯著減少了有害的橫向晶界。這使得材料，特别是鎳基高溫合金，在高溫服役條件下（如航空發動機和燃氣輪機熱端部件）具有優異的抗蠕變、抗熱疲勞性能和更長的使用壽命。
- 控制微觀組織：除了晶粒取向，方向性凝固也有助于控制析出相（如強化相γ'）的尺寸、形态和分布，進一步優化性能。
- 引用來源： ASM International. "Directional Solidification." ASM Handbook, Volume 15: Casting. ASM International, 2008.
典型應用：
- 該技術最主要的應用是制造航空發動機和工業燃氣輪機的高溫渦輪葉片與導向葉片。這些部件需要在極端高溫、高應力和氧化腐蝕環境下長期可靠工作，方向性凝固或單晶高溫合金是滿足這些苛刻要求的關鍵材料。
- 引用來源： Reed, R. C. The Superalloys: Fundamentals and Applications. Cambridge University Press, 2006. (Discusses DS and SC superalloys for turbine blades)

方向性凝固 (Directional Solidification) 是一種通過精确控制凝固過程中的溫度梯度方向，使金屬或合金熔體沿着預定方向結晶的先進鑄造技術。其核心目标是獲得晶粒高度定向排列（柱狀晶）或單晶結構的材料，以消除有害的橫向晶界，從而顯著提升材料（尤其是高溫合金）在特定方向（通常是主承載方向）上的高溫力學性能，如抗蠕變性和疲勞壽命。該技術是高性能渦輪葉片等關鍵高溫部件制造的核心工藝。

網絡擴展解釋

“方向性凝固”是材料科學或鑄造領域中的專業術語，指在凝固過程中通過控制溫度梯度或外部條件，使材料沿特定方向逐漸凝固的現象。以下是詳細解釋：

凝固的基礎定義
凝固是物質從液态轉變為固态的相變過程，過程中釋放熱量（凝固熱），且溫度保持恒定直至完成（如水的結冰）。這是所有凝固現象的物理基礎。
方向性凝固的原理
在傳統凝固中，結晶可能隨機形成，而方向性凝固通過單向散熱或梯度溫度場，引導凝固界面沿預定方向推進。例如在金屬鑄造中，通過冷卻裝置使熔融金屬從一端開始凝固，逐漸向另一端延伸。
應用領域
- 單晶制備：用于航空發動機渦輪葉片制造，通過定向凝固形成無晶界的單晶結構，提升高溫性能。
- 複合材料：控制不同材料的凝固順序，優化界面結合強度。
- 3D打印技術：部分金屬打印工藝利用激光定向熔融與凝固，實現精密成形。
與普通凝固的區别
| 特征 | 普通凝固 | 方向性凝固 | |--------------|------------------|------------------------| | 結晶方向 | 隨機、多向 | 單一方向主導 | | 組織均勻性 | 可能不均勻 | 晶粒排列有序、性能一緻 | | 應用場景 | 常規鑄造 | 高性能零部件制造 |

如需進一步了解具體工藝參數或案例，可參考材料工程領域的專業文獻。