【摘 要】
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以粒径分布为15～106μm多孔球形团聚W粉为原料,采用放电等离子体烧结(SPS)在不同烧结温度(1450、1500、1550℃),轴向恒压40MPa,保温5 min下分别制备出高强度(347.8±10.6MPa、407.4±14.2MPa、543.9±8.7MPa)、多级孔结构(3～10 μm/200～500 nm)W骨架.结合XRD、SEM、万能试验机等检测技术,对SPS烧结过程中粉末致密化行为、显微组织变化及力学性能进行了系统研究.结果 表明:SPS可制得烧结前后物相无明显变化、孔隙率介于30％～4
【机 构】
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西安理工大学陕西省电工材料与熔(浸)渗技术重点实验室,陕西西安710048;长安大学电子与控制工程学院,陕西西安710061;西安建筑科技大学冶金工程学院,陕西西安710055
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以粒径分布为15～106μm多孔球形团聚W粉为原料,采用放电等离子体烧结(SPS)在不同烧结温度(1450、1500、1550℃),轴向恒压40MPa,保温5 min下分别制备出高强度(347.8±10.6MPa、407.4±14.2MPa、543.9±8.7MPa)、多级孔结构(3～10 μm/200～500 nm)W骨架.结合XRD、SEM、万能试验机等检测技术,对SPS烧结过程中粉末致密化行为、显微组织变化及力学性能进行了系统研究.结果 表明:SPS可制得烧结前后物相无明显变化、孔隙率介于30％～40％、烧结颈发育完全多级孔结构钨骨架.该多级孔W骨架SPS烧结致密化过程可分为4个阶段,第1阶段为升压阶段,烧结试样相对密度随压力升高而迅速升高;第2阶段为典型的颗粒重排阶段;第3阶段烧结温度高于1000℃,烧结试样相对密度随温度的升高而增加,属于典型的烧结中期;第4阶段为烧结末期,烧结体内部高温蠕变引起致密化程度进一步提高.利用高温蠕变模型研究了该多孔球形W粉的致密化机理为纯扩散致密化,通过颈长方程确定该多孔球形钨粉在整个SPS烧结过程中的致密化机理是以体积扩散为主,晶界扩散为辅.
其他文献
采用熔盐燃烧合成了Ni-F共掺的纳米LiNi0.03Mn1.97O3.95F0.05(LNMOF)正极材料.结果 表明,Ni-F共掺显著提高了材料的倍率性能、循环稳定性及初始比容量,在5、10、15和20 C倍率下,首次放电比容量分别为101.4、92.5、89.4和66.8 mAh.g-1,循环1000次后容量保持率分别为77.9％、70.8％、70.9％和72.9％.循环伏安和电化学阻抗测试结果表明,与LiMnzO4样品相比,LNMOF正极材料有较低的表观活化能24.72kJ.mol-1与较大的锂离子
采用帽形试样,对一种典型近α型Ti-6Al-2Zr-lMo-1V钛合金在不同应变率条件下的绝热剪切特征进行了研究.结果表明:合金的动态真应力-应变曲线呈现典型的3阶段特征,分别对应于应变硬化、热软化和剪切局部化阶段,最终形成绝热剪切带(ASB).在近剪切带处,初生α相和次生α相在过渡区内发生扭曲变形,甚至断裂,出现孪晶变形特征.近剪切带区域由于微观取向差增大,利于位错滑移/孪晶取向的α相优先发生塑性变形,形成亚结构,晶粒碎化,发生动态再结晶;随着应变率的提高,剪切带宽度呈增大趋势,且出现旋涡结构以协调和适
为提高钛合金的摩擦磨损和高温抗氧化性能,采用激光熔覆技术在Ti6A14V (TC4)钛合金表面制备了近等原子比的AlCoCrFeMoVTi高熵合金(HEA)涂层.借助X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、能谱仪(EDS)等分析了涂层的物相组成和显微组织;利用HDX-1000维氏硬度仪测试了熔覆层显微硬度;通过UMT-3摩擦磨损试验机和GSL-1400X型管式电阻炉分别测试了HEA涂层的摩擦磨损性能和高温抗氧化性能.结果 表明,HEA涂层主要由面心立方(fcc)、体心立方(bcc)二元共晶相组成;HEA
以废旧紫铜片为基体,Ni粉、Cr粉为覆膜材料,通过活化反应烧结法制备了Ni-Cr-Cu三元合金电极材料.采用X射线衍射分析(XRD)、场发射电镜(SEM)、能谱(EDS)等对电极的物相、形貌结构、元素分布以及析氢产物进行表征;通过循环伏安、线性极化、交流阻抗等方法测试了合金电极材料的电催化析氢性能.结果 表明,Ni-Cr-Cu三元合金薄膜电极具有优异的析氢性能,调节Cr元素的含量可提高其析氢催化活性,在室温条件下,Ni30％Cr-Cu三元合金电极材料在6 mol/L KOH的溶液中析氢性能较好,其析氢过电
以废旧LiCoO2电池为原料,通过预处理、酸浸、共沉淀步骤,实现了LiNi0.8Co0.1Mn0.1O2正极材料的再生.ICP-OES分析浸出液中的元素含量,SEM和XRD表征材料形貌和结构,扣式电池的电化学测试定量分析材料的电化学性能.研究表明,利用浸出液可以再生与空白形貌相似和层状结构良好的正极材料(R-NCM),(R-NCM)在0.2 C、2.8～4.3 V电压范围内进行充放电循环测试,首周放电比容量可达到210.8 mAh/g,经过50周充放电循环后放电比容量仍有183 mAh/g,容量保持率为8
通过分子动力学模拟对重复纳米加工单晶镍中的表面形貌、亚表面损伤和刀具受力情况进行了分析.并通过纳米划痕实验适当验证了理论分析的结论.对加工中一系列原子的坐标进行追踪,揭示了重复加工时表面凹槽的形成及变化原因.通过共近邻分析和位错提取技术,得出在单晶镍纳米加工中,重复加工一次会对工件亚表面质量有所改善,而重复加工两遍则基本没有区别.同时,刀具在第1次加工中所受切向力和法向力明显较大,而后的2次重复加工则刀具受力基本相同.采用原子力显微镜对纳米划痕实验后的单晶镍进行表面粗糙度检测,发现重复一次加工会适当地提高
以Mg89Sn11(二元合金)为前驱体合金,在腐蚀介质中通过去合金化方法制备了纳米片阵列和纳米颗粒形貌的多孔锡.通过调整腐蚀介质和腐蚀时间,研究了纳米多孔锡的形貌结构以及去合金化程度的影响因素.结果表明,在酸性腐蚀介质中去合金化,能够获得双连续结构的纳米多孔锡结构.其中,在质量分数0.1％H3PO4溶液中,孔壁由不连续的纳米球颗粒堆积而成,而在0.1 mol/L HCl溶液中,孔壁为纳米片结构,形成了纳米片阵列的多孔锡;而在中性的NaCl溶液中,同样成功制备出了均匀的纳米片状阵列多孔锡.在质量分数5％的N
核反应堆包壳管在失水事故中会因剧烈的高温蒸汽氧化而破裂,从而引起核燃料泄露的严重后果.为此,本工作研究了核包壳Zr-Sn-Nb合金1000～1250℃蒸汽氧化行为.采用增重法计算了蒸汽氧化试样单位面积的质量变化,通过扫描电子显微镜观察了蒸汽氧化试样截面形貌并测量了氧稳定α相层(α-Zr(O))和氧化锆层(ZrO2)厚度,得到Zr-Sn-Nb合金氧化增重和α-Zr(O)、ZrO2层生长动力学曲线.结果表明:1000℃蒸汽氧化时,α-Zr(O)层生长动力学曲线始终服从抛物线规律;氧化1500 s后,合金氧化增
采用低熔点的含硼镍基合金粉末与高熔点镍基合金粉末的混合粉末作为钎料,在真空热压炉中对K417G镍基高温合金进行大间隙钎焊连接.研究了钎料成分对接头显微组织演变规律的影响,分析了接头的强化机制.结果 表明,提高钎料中高熔点合金粉的含量,可有效减少焊缝中硼化物的形成量,提高焊缝组织均匀性.当钎料中高熔点合金粉含量为95％(质量分数)时,硼元素扩散均匀,获得弥散分布的颗粒状的M3B2型硼化物,接头的室温和600℃时的抗拉强度分别为971和934 MPa,达到了母材的强度.此外,原位析出于接头界面处的细小弥散碳硼
为了从工艺上提高双金属板成形精度,通过实验结合有限元分析的方法探究了不同工艺参数对成形精度的影响,研究表明:成形角度和成形深度分别是影响底部精度和侧壁精度的最关键因素,当成形角度由30°增大至60°时,底部鼓包高度降低29％,侧壁鼓凸量增加l8.5％;当工具头直径由l0mm增大至20 mm时,底部鼓包高度下降13％,侧壁鼓凸量下降16％;当下压量由0.5mm减小至0.2 mm时,底部鼓包高度下降24％,侧壁鼓凸量增加18.3％;最后优选了合理的工艺参数,使得底面鼓包高度下降49％,侧壁鼓凸量下降41％.