材料的电磁过程/磁流体动力学 实验室


        材料的电磁过程是指在材料的成形过程中施加各种电磁场,从而开发出新材料或新工艺的学科。从基础研究角度讲,也常被称为磁流体力学,即研究磁场与导电流体之间相互作用以及传输效应的学科。

       所采用的电磁场从永磁体型磁场、线圈型磁场到超强磁场,可构建出旋转磁场、行波磁场以及它们的耦合成螺旋磁场。可资利用的频率范围非常广。导电流体包括液态金属、电离气体和电解质溶液等。

        磁场与流体的相互作用的理论可用麦克斯韦方程和流体力学的理论来刻画和描述。该学科与物质的三传过程(传热、传质和动量传输)紧密相关。

        材料的电磁过程是一门交叉学科,它综合了电磁学、传热学、流体力学和金属等很多学科的知识,为其不同领域的研究和发展提供了高度的延展性。它在电磁过程、凝固工程、半导体材料生长、微重力科学、复合材料、以及核能、电能、化工等领域都有着广泛的应用。 

 目前开展的主要研究方向有: 

  1. 电磁测量。采用电磁手段对微颗粒或流速/流量进行实现实验室和工业级别的原位、在线、连续和定量监测;

 

  1. 凝固过程中施加磁场。受迫对流(磁场作用下)条件下金属熔体的凝固机制,研究可设计的磁场(如模式磁场)对凝固缺陷的改善;

 

  1. 电磁过程。如空间微重力科学、复合材料制备等方向;

 

  1. 多物理场、多相耦合的数值模拟。

 

 

        实验室具有良好的科研条件,开发出了多种类型的磁场,具备磁场检测手段,自行研制的电磁微颗粒探测仪多台套。购买了商业软件Comsol multiphysics使用权,具备了模型实验、数值模拟和理论模化等研究手段。

        目前,实验室有中科院教授1名,博士后1名,研究生9名。实验室与国内的中科院物理所、金属所、过程所以及东北大学、大连理工大学、上海大学,以及国际上德国、法国、加拿大等很多国家保持长期的合作与人员交流。

        最后,诚邀国内外同事来课题组交流访问,并热忱欢迎有志青年到课题组攻读硕士、博士学位,以及博士后合作研究。课题组长王晓东教授的联系方式为:xiaodong.wang@ucas.ac.cn.