Mg-Gd-Er合金凝固过程中的热、动力学分析及显微组织研究的任务书任务书任务名称：Mg-Gd-Er合金凝固过程中的热、动力学分析及显微组织研究任务发起人：材料科学研究中心任务执行人：材料物理与化学研究组任务背景：Mg-Gd-Er合金是一种应用广泛的轻质高强度合金，在航空、航天、汽车和电子等领域有着广泛的应用。然而，由于其复杂的化学成分和凝固过程，合金的性能表现和组织结构并不稳定，且存在一定的不均匀性，这限制了其在实际应用中的发挥。为了优化Mg-Gd-Er合金的性能，并探索其更广泛的应用，有必要对其凝固过程进行深入的研究，以了解其物理、热和动力学特性，以及显微组织和相变行为。这将为制定合适的制备工艺和处理方式提供关键信息，从而实现更好的性能和更大的应用空间。任务目标：本任务旨在通过热力学、动力学和显微组织分析，探索Mg-Gd-Er合金凝固过程的本质，揭示其在不同温度和成分条件下的物理和化学特性，为其制备和处理提供基础理解。具体任务包括：1、研究Mg-Gd-Er合金在不同温度、成分、压力下的相平衡和热力学特性，确定其相图和相变行为。2、通过数值模拟和实验，研究Mg-Gd-Er合金的凝固动力学特性，包括固液界面形态、晶粒生长速率、结晶数量和尺寸分布等参数。3、采用辐射光谱、X射线衍射和电子显微镜等手段，研究Mg-Gd-Er合金的显微组织结构和形貌，分析其晶界、位错和缺陷行为。4、结合实验数据和理论分析，优化Mg-Gd-Er合金的制备工艺和处理方式，以提高其性能和应用范围。执行步骤：1、确定实验条件和采用的材料和设备。2、在不同温度、成分和压力下，采用相平衡热力学和数值模拟方法，研究Mg-Gd-Er合金的凝固动力学行为和相变特性。3、通过扫描电子显微镜（SEM）、透射电子显微镜（TEM）、原子力显微镜（AFM）和X射线衍射（XRD）等手段，研究Mg-Gd-Er合金的显微组织结构和特性。4、对实验数据和理论分析结果进行分析和比较，确定合适的制备工艺和处理方式。5、编写报告并进行总结和讨论。预期成果：1、揭示Mg-Gd-Er合金凝固过程的热、物理和动力学特性，为其制备和处理提供基础理解。2、建立Mg-Gd-Er合金的相图和凝固动力学模型，为材料科学和工业应用提供重要的参考和指导意义。3、明确Mg-Gd-Er合金的显微组织结构和缺陷行为，为其应用提供技术基础。4、提出优化Mg-Gd-Er合金制备和处理方式的建议，以实现更好的性能和应用范围。5、发表相关研究成果，推进材料科学和工程的发展。任务执行周期：12个月。任务预算：200万元。执行人员：材料物理与化学研究组。