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龍圖騰網獲悉西北工業大學申請的專利一種設計金屬熔體宏觀形貌的方法獲國家發明授權專利權，本發明授權專利權由國家知識產權局授予，授權公告號為：CN119811554B 。

龍圖騰網通過國家知識產權局官網在2025-09-09發布的發明授權授權公告中獲悉：該發明授權的專利申請號/專利號為：202411851332.0，技術領域涉及：G16C60/00；該發明授權一種設計金屬熔體宏觀形貌的方法是由賀一軒;卜凡;張垚君;馬嘉浩設計研發完成，并于2024-12-16向國家知識產權局提交的專利申請。

本一種設計金屬熔體宏觀形貌的方法在說明書摘要公布了：本發明提供了一種設計金屬熔體宏觀形貌的方法，該方法包括：將金屬樣品置于強磁場材料處理裝置中，并施加目標強磁場，使得樣品處于特定強磁場強度H和梯度磁場dHdZ的環境中；進行多次熔體過熱過冷循環，保證樣品在磁場施加前后的過冷度ΔT不變，記錄樣品最后一次加熱和冷卻階段的溫度?時間曲線和在磁場下凝固狀態樣品的質量m0的變化數據，從溫度?時間曲線上獲取冷卻階段曲線產生尖峰的起始溫度TN，計算得到熔體的第一常量順磁?鐵磁居里轉變溫度θ和樣品的居里常數C；建立與熔體宏觀形貌對應的因變量與ΔT、H、dHdZ、θ及樣品相關的第二常量之間的函數關系，其中C用于第二常量的計算；根據因變量，判斷熔體的宏觀形貌。

本發明授權一種設計金屬熔體宏觀形貌的方法在權利要求書中公布了：1.一種設計金屬熔體宏觀形貌的方法，其特征在于，包括如下步驟： 步驟1：將金屬樣品置于強磁場材料處理裝置中，并施加目標強磁場，使得樣品處于特定強磁場強度H和梯度磁場dHdZ的環境中，梯度磁場方向與重力方向相同； 步驟2：進行多次熔體過熱過冷循環，保證樣品在磁場施加前后的過冷度ΔT不變，記錄樣品最后一次加熱和冷卻階段的溫度T-時間t曲線和在磁場下凝固狀態樣品的質量m0的變化數據，從所述溫度T-時間t曲線上獲取冷卻階段曲線產生尖峰的起始溫度TN，循環完成后取出樣品； 步驟3：根據步驟2中的溫度T和磁場下凝固狀態樣品的質量m0，計算得到熔體的第一常量順磁-鐵磁居里轉變溫度θ和樣品的居里常數C；具體包括： 采用法拉第天平原理，將m0數據轉化為樣品磁化率，其具體計算公式如下： 1； 其中，g為樣品凝固時在磁場下的重力，m0為樣品凝固時在磁場下的天平讀數，即在磁場下凝固狀態樣品的質量，m為無磁場時天平讀數，即樣品的質量，dHdZ為樣品在裝置內對應位置的梯度磁場值，H為所施加的目標磁場強度； 以溫度T為橫坐標，磁化率的倒數為縱坐標，繪制曲線圖，與溫度T滿足居里-外斯關系如下： 2； 其中，C為樣品的居里常數，θ為熔體的順磁-鐵磁居里轉變溫度； 對所繪制的曲線進行進一步線性擬合，則曲線斜率k=1C，與溫度軸的截距b=-θC，則C和θ可采用如下公式計算： ,3； 步驟4：建立與熔體宏觀形貌對應的因變量與過冷度ΔT，強磁場強度H，強磁場梯度dHdZ，順磁-鐵磁居里轉變溫度θ及樣品相關的第二常量之間的函數關系，其中所述居里常數C用于第二常量的計算；所述函數關系具體為以下公式（4）至（7）： 4； 5； 6； 7； 其中，y1，y2，y3和y4為與熔體宏觀形貌對應的四個因變量，θ通過公式（3）得到，P1，P2，P3和P4為與材料相關的第二常量，TN為形核溫度，分別通過公式（8）至（11）進行計算： 8； 9； 10； 11； 其中，C通過公式（3）得到，α為無量綱結構因子，ΔHf為物質熔化焓，單位為Jmol，Tm為物質熔點，單位為K，μ0為真空磁導率，取4π×10-7NA2，NA為阿佛加德羅常數，取6.02×1023mol，Vm為物質的摩爾體積，單位為m3mol，Δρm為固相與液相密度之差； 步驟5：根據所述因變量，判斷熔體的宏觀形貌；具體包括： 判斷y1與y2的大小，當y1小于y2時，熔體為球狀熔體； 當y1大于或等于y2時，則繼續判斷y3與y4的大小，當y3小于y4時，熔體為水滴狀熔體，當y3大于或等于y4時，熔體為蓮花狀熔體。

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