使用显微镜观察凝固后铸件的巨观与微观结构

使用显微镜观察凝固后铸件的巨观与微观结构

铸造技术已有数千年的历史，在铸造之凝固过程中，温度与浓度场的变化会影响材料的显微结构，

而微结构之控制更是改善其机械性质及物理特性的关键所在。一般铸造过程是不易控制其凝固结构之形态，
最多只能改变其晶粒大小，而方向性凝固方法可制造出沿特定方向之柱形枝状晶的铸件，也是单晶成长之基础
本文探讨方向性凝固机构分别对锡铅合金与铋碲合金之影响，并个别对此两种合金进行微结构的讨论与分析

实验一以锡铅合金（Sn-10 wt.%Pb）为测试材料，采三种不同热环境的实验模式，
来探讨这些实验模式对于凝固微结构的影响，并与方向性凝固机台做比较。于凝固实验研究中，
以热电偶量测铸件轴向与径向的温度分佈，并观察凝固后铸件的巨观与微观结构。探讨其枝状晶之优选方向控制情形、
铸件晶粒尺寸及对晶体成长的束缚控制及对其温度梯度、成长速率之间的影响。

实验二以铋碲合金为测试材料，本实验将利用方向性凝固机台成长Bi2Te3（59.7 at.％Te~60.2 at.％Te），
并与火花电浆烧结法（Spark Plasma Sintering, SPS）烧结之块材进行比较。
成长后的晶体，将以XRD、SEM、EDS和ICP来鑑定晶体结构的品质与材料的成份。
在300 K至500 K之间进行Seebeck系数、电阻率和热传导系数随温度变化的量测；
并观察各样品在室温时的霍尔系数及载子浓度等电特性，讨论Bi2Te3晶体热电性质与温度的关系