強磁場作用下原子擴散行為的研究進展*

丁 亮，牛 濤，張艷苓，覃繼寧，范同祥，侯紅亮

（1.上海交通大學金屬基復合材料國家重點實驗室，上海 201112；2.中航工業北京航空制造工程研究所，北京 100024）

強磁場是一種重要的外部物理條件，與普通電磁場的力效應和熱效應不同，強磁場能夠將強大的磁化能量無接觸地傳遞到材料的原子尺度，明顯改變材料的熱力學狀態，影響材料中原子和分子的排列、匹配、遷移等行為[1]。近年來，隨著低溫超導技術的快速發展，超導強磁場的獲得日趨輕便、經濟，強磁場裝置的生產已達到產業化。目前，強磁場在控制材料的物理化學過程、相變、熱處理、結晶凝固、液體懸浮與分離等方面均取得了大量的科研成果，發現了很多新現象或者制備新型功能和結構材料，并誕生了強磁場材料學。

擴散焊可以焊接其他方法難以焊接的材料，尤其是異種材料之間的結合，并且其接頭顯微組織和性能與母材接近，不存在氣孔、宏觀裂紋等缺陷。研究表明擴散焊中的許多過程，如固態相變、晶粒生長、晶界遷移以及再結晶等，都與擴散密切相關[2]。而研究發現，磁場對上述物理過程都有著重要影響[3-8]。然而由于原子擴散速率緩慢導致的工藝效率低下成為其主要弊端，限制了該技術的應用。因此，在技術角度探索通過施加強磁場來提高工藝效率，在科學角度研究強磁場下固態原子的擴散行為，具有十分重要的意義。

本文綜述了目前國內外該領域的研究現狀，重點分析了強磁場對擴散的影響機制，并對該領域存在的問題進行了歸納總結。……