稀土与CNTs对原位生成Mo2NiB2金属陶瓷的协同强韧化

来源 :武汉科技大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:wanyu123456
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
Mo2NiB2基金属陶瓷具有出色的高温性能,且耐磨耐腐以及高温抗氧化性能优良,在热作模具和耐磨工具的制作中使用广泛,拥有广阔的应用前景。然而,由于Mo2NiB2基金属陶瓷本身脆性大、强度相对不高,在工业生产中受到限制,阻碍了该材料的开发和应用。因此,解决Mo2NiB2基金属陶瓷的劣势,提高其强度和韧性意义重大。本文利用真空液相烧结方法制备了Mo2NiB2基金属陶瓷,研究了添加不同含量的纳米La2O3稀土、碳纳米管(CNTs)以及纳米La2O3/CNTs共掺杂条件下的金属陶瓷组织与性能的变化,并通过对比总结Mo2NiB2基金属陶瓷材料在多种强韧化机制协同作用下的增强增韧效果。首先,在金属陶瓷中添加不同含量的纳米La2O3,分析其对金属陶瓷材料增强增韧作用规律,结果表明:适量纳米La2O3的添加可以抑制金属陶瓷晶粒长大,起到细化晶粒作用,样品的组织分布变均匀,力学性能也有提高;当添加0.5wt%的纳米La2O3时,材料的力学性能最佳,其硬度、抗弯强度和断裂韧性分别达到了88.7 HRA、1609.5 MPa和16.4 MPa·m1/2。细晶强化和弥散强化是主要的强韧化机理。其次,采用化学镀方法在CNTs表面镀覆Ni层,制备了不同含量镀镍CNTs掺杂的Mo2NiB2基金属陶瓷,评价了试样的力学性能,结果表明:当添加1.0wt%镀镍CNTs时,材料的力学性能有显著提高,其硬度、抗弯强度和断裂韧性分别达到了87.8 HRA、1579.4MPa和17.4 MPa·m1/2。CNTs对Mo2NiB2基金属陶瓷的增韧是桥联作用、拔出效应和裂纹偏转等机制共同作用的结果。为进一步研究纳米La2O3和CNTs对金属陶瓷的强韧化效果,本文制备了La2O3-CNTs共掺杂条件的Mo2NiB2基金属陶瓷。试验结果表明:La2O3-CNTs共掺杂条件下的金属陶瓷材料晶粒细化效果比二者单独添加的效果更好。La2O3-CNTs协同作用下更有利于提高Mo2NiB2基金属陶瓷的抗弯强度和断裂韧性,Mo2NiB2+0.5wt%La2O3+1.0wt%CNTs共掺杂条件下的金属陶瓷硬度、抗弯强度和断裂韧性分别为89.1 HRA、1620.3 MPa和17.8MPa·m1/2。La2O3-CNTs共掺杂的金属陶瓷的强韧化机理主要为细晶强化、裂纹偏转、裂纹桥联和碳纳米管的拔出效应。
其他文献
热拌热铺沥青路面技术在生产及施工过程中能耗高、污染严重,以传统改性乳化沥青为胶结料的冷拌冷铺技术虽节能环保,但由于其胶结料黏附性差,成型的混合料多存在水稳定性差、耐久性不足等问题。采用水性环氧改性乳化沥青可提高冷拌冷铺沥青混合料的路用性能,但不同类型的水性环氧乳化沥青性能存在显著差异,且目前尚无明确的评价水性环氧乳化沥青性能的方法。为此,本文提出基于低温蒸发法评价水性环氧乳化沥青性能的方法,并对基
随着全国各地城镇建设的快速发展,灾害性突发事件频发。应急疏散作为降低灾难性损失的重要手段,其研究对于灾害风险评估、疏散管控措施制定、以及建筑结构化设计都有着重要的指导意义。由于实际疏散实验实施的困难,目前应急疏散研究主要是基于计算机模型的仿真研究,建立真实合理的应急疏散模型成为研究的关键。但是,目前提出的疏散模型普遍存在应急情景单一、模型复用性低、可操作性差、可扩展性不足的问题,导致方案缺乏灵活变
城市化进程的蓬勃“生长”,不仅促进了经济发展的“新常态”,也加重了城市管理工作的负担。当前我国各大中型城市都存在着非法小广告、流动摊贩、杂物乱堆乱放等城市管理问题,逐渐形成城市发展和改革的“慢性病”。城市精细化管理是责权分明的城市管理方式,受限于当今我国城市规模快速发展、人口急剧增长与人口结构的变化等诸多因素,当今城市管理中仍然存在难以解决的问题。然而,信息化技术的快速发展,为捕获与探测城市管理中
目前芯片向着小型化、集成化、高效化和智能化等方向发展,如何提高封装基板的导热能力成为了亟待解决的难题。为了获得高导热绝缘基板材料,本文尝试采用机械球磨方法在高导热的铜颗粒表面包覆一层绝缘涂层,并结合放电等离子烧结技术,制备高导热铜基绝缘复合材料,并通过选用不同绝缘涂层和调整工艺参数实现了复合材料的性能调控。研究结果如下:通过球磨法结合放电等离子烧结技术将微米级铜粉末与四种纳米级绝缘粉末(Si C、
环境的变化和人类活动会导致壁画严重退化,烟熏是中国古代壁画最为常见的病害之一。高光谱成像技术可以在可见光到近红外范围内获取壁画的高光谱数据,为壁画数字化保护提供了一种科学、无损的方法。针对寺观壁画烟熏区域信息复原问题,本文充分利用高光谱影像波段丰富、近红外波段穿透能力较可见光强等优势,实现了重度烟熏壁画影像增强与信息提取。引入相关图像去雾方法,实现了轻度烟熏壁画影像复原,并利用图像修复算法对其中颜
因传统方法的肌电手势识别过度依赖特征工程,基于深度学习的肌电手势识别研究得到了更高的关注。针对稀疏sEMG所直接生成的肌电图片并未取得令人满意的识别效果,以及很容易导致网络出现过拟合等问题,基于多通道表面肌电特征图像的手势识别具有重要的研究意义。针对以上问题,采集人体前臂sEMG并构建多通道表面肌电特征图像数据集,以深度学习、多视图学习为研究基础,开展手势识别研究,提升稀疏sEMG的手势识别性能。
高强带钢内部的残余应力会导致材料出现平直度缺陷、服役性能降低、应力腐蚀等问题。回火是残余应力调控的重要手段,但长期以来回火都是依据经验,通过提高回火温度、延长回火时间来改善材料中的残余应力。不仅生产成本高,而且容易造成材料性能的损失,残余应力调控手段匮乏。研究发现:回火过程中碳化物析出所产生的“析出塑性”对残余应力有着重要的影响,这或将成为回火残余应力调控的新途径。碳化物析出本质上是材料内溶质原子
304H奥氏体不锈钢丝具有耐蚀性好、力学性能优异等特点,在路桥钢缆、汽车胎圈、精密仪器等领域具有广泛的应用。为了满足尺寸与强度的需求,不锈钢盘条通常要施加大于80%的减面率,拉拔加工过程易造成奥氏体向马氏体转变导致钢丝具有磁性。本文利用拉伸试验机、维氏硬度计、OM、SEM、TEM、AFM、有限元模拟等手段分析了不同道次减面率配置工艺下钢丝力学性能、磁性能以及组织的演变规律,并研究了组织演变与性能变
近年来,国家大力推广和发展装配式建筑,目前国内的住宅类高层建筑多采用剪力墙结构体系,所以装配式混凝土剪力墙结构在工程领域得到迅速推广与应用。隔震技术能够通过延长结构的自振周期减少结构的水平地震作用,减轻地震对结构的影响,将隔震技术应用到装配式混凝土剪力墙结构中,是提高装配式混凝土剪力墙结构抗震性能的有效手段。本文在已有装配式混凝土联肢剪力墙基础隔震结构低周反复荷载试验的基础上,首先使用有限元软件A
近年来,世界各国的战略发展方向逐渐在海洋上铺展开来,无人水面艇是其中发展的热点,作为船舶智能的应用领域,无人水面艇在军事和民用都有广阔的前景。无人水面艇(以下简称无人艇)是一种通过自主路径规划完成作业的船艇,属于水上智能机器人的一种,具有体积小、运动灵活和速度快等优点。无人艇航行在海洋环境中,为了保证能够准确的避让其他船舶、障碍物等,它需要具有高度的自主能力,实现快速、准确、合理的规划出一条安全可