蒸发结晶法制备Mo-20Cu复合材料的组织及性能研究
发布时间：2021-01-13 10:38
本论文采用化学合成-蒸发结晶法制备了 Mo-20Cu复合粉末,在试验中将四钼酸铵和硝酸铜粉末配置成溶液,在蒸发结晶器中通过优化工艺参数制备出钼铜复合前驱体粉末。再将前驱体通过干燥、煅烧、还原完成钼铜复合粉体的制备。研究了蒸发结晶工艺对钼铜前驱体的物相、形貌和粒度大小的影响规律。此外探讨了热压烧结和H2气氛无压烧结对钼铜复合材料组织和性能的影响。蒸发结晶工艺研究结果表明:硝酸铜溶液pH值对钼铜前驱体的物相组成和形貌有很大影响,搅拌速率和加热功率对前驱体物相没有影响,但对粉体形貌影响较大。随着加热功率的增加,前驱体颗粒增大且形貌变得无规则生长,搅拌速率的增大会导致颗粒细化,粉体出现团聚现象。综合考虑,pH值为3,搅拌速率为500r/min,加热功率为0.3kw时制备出的前驱体粉末颗粒形貌规则,大小分布均匀,呈棒条状分布,前驱体物相除了（NH4）2Cu（MoO4）2,CuMoO4N0.42H1.26.2.4H2O 外,还有少量的（NH4）4MOSO26。前驱体在500℃煅烧后粉末由CuMoO4和Mo03组成,分别在500℃和900℃下H2气氛下二段还原后得到平均粒度为300mm的超细Mo-C...
【文章来源】：西安理工大学陕西省
【文章页数】：66 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
1.1 钼铜复合材料的性质
1.1.1 钼和铜的性质
1.1.2 钼铜复合材料的性质
1.2 钼铜复合材料的应用
1.3 钼铜复合粉体制备工艺
1.3.1 传统制备工艺
1.3.2 新型制备工艺
1.3.3 活化元素烧结
1.4 钼铜复合材料制备方法
1.4.1 熔渗法
1.4.2 等静压成形技术
1.4.3 真空热压烧结
1.4.4 放电等离子烧结
1.5 研究目的和研究内容
1.5.1 研究目的
1.5.2 研究内容
2 钼铜复合材料制备及试验方法
2.1 蒸发结晶制备Mo-20Cu复合粉末
2.1.1 钼铜前驱体的制备
4+MoO3粉体的制备"> 2.1.2 CuMoO4+MoO3粉体的制备
2.1.3 氢气还原制备Mo-20Cu复合粉末
2.2 钼铜复合粉末的烧结
2.3 钼铜复合粉末表征和烧结体显微组织观察
2.3.1 差热-热重分析
2.3.2 X射线衍射（XRD）分析
2.3.3 扫描电子显微镜（SEM）观察
2.3.4 透射电子显微镜（TEM）观察
2.4 钼铜复合材料密度及压坏收缩率测试
2.4.1 钼铜烧结体密度的测试
2.4.2 钼铜烧结体收缩率的测试
2.5 钼铜复合材料力学和电学性能测试
2.5.1 显微维氏硬度测试
2.5.2 室温压缩实验
2.5.3 室温弯曲实验
2.5.4 烧结体导电率测试
2.6 研究技术路线图
3 蒸发结晶法制备钼铜复合粉末工艺分析
3.1 硝酸铜溶液pH值对钼铜前驱体粉末的影响
3.1.1 XRD物相分析
3.1.2 前驱体粉末形貌分析
3.2 加热功率对钼铜前驱体粉末的影响
3.2.1 XRD物相分析
3.2.2 前驱体粉末形貌分析
3.3 搅拌速率对前驱体粉末的影响
3.3.1 XRD物相分析
3.3.2 前驱体粉末形貌分析
3.4 煅烧过程分析
3.4.1 钼铜前驱体粉末的差热-热重分析
3.4.2 不同温度下煅烧产物的物相和形貌分析
3.5 氢气还原钼铜氧化物复合粉末的物相与形貌分析
3.5.1 钼铜复合粉末XRD分析
3.5.2 钼铜复合粉体SEM形貌分析
3.5.3 钼铜复合粉体TEM分析
3.6 本章小结
4 不同烧结方式制备钼铜复合材料显微组织和成分分析
4.1 烧结体表面显微组织
4.1.1 热压烧结工艺参数对烧结体表面显微组织的影响
4.1.2 无压烧结温度对烧结体表面显微组织的影响
4.2 烧结体断口形貌和成分分析
4.2.1 热压烧结工艺参数对断口形貌的影响
4.2.2 无压烧结温度对断口形貌的影响
4.3 本章小结
5 不同烧结方式下烧结体力学及电学性能分析
5.1 烧结体密度和硬度实验结果与分析
5.1.1 热压烧结
5.1.2 氢气气氛无压烧结
5.2 烧结体室温压缩实验结果与分析
5.2.1 热压烧结
5.2.2 氢气气氛无压烧结
5.3 烧结体室温抗弯强度实验结果与分析
5.3.1 热压烧结
5.3.2 氢气气氛无压烧结
5.4 烧结体导电性实验结果与分析
5.4.1 热压烧结
5.4.2 氢气气氛无压烧结
5.5 不同烧结方式下制备的钼铜复合材料性能对比讨论
5.6 本章小结
6 结论
致谢
参考文献
【参考文献】：
期刊论文
[1]压力对热压烧结制备Mo-20Cu复合材料的影响[J]. 王德志,李然,段柏华,孙翱魁,尹邦柱. 稀有金属材料与工程. 2017(07)
[2]水热合成-共还原法制备W-20%Cu复合粉体及其组织结构[J]. 赵晶晶,李继文,张盘龙,魏世忠,张国赏,徐流杰. 粉末冶金材料科学与工程. 2014(04)
[3]Mechanical properties and expansion coefficient of Mo-Cu composites with different Ni contents[J]. GUO Shibo a,KANG Qiping a,CAI Chunbo a,and Qu Xuanhui b a College of Electromechanical Engineering,Hunan University of Science and Technology,Xiangtan 411201,China b School of Materials Science and Engineering,University of Science and Technology Beijing,Beijing 100083,China. Rare Metals. 2012(04)
[4]Mo-Cu复合材料的研究进展[J]. 孙永伟,刘勇. 热处理. 2012(02)
[5]氢气还原MoO3生产MoO2结块的研究[J]. 赵新瑞. 广东化工. 2011(09)
[6]Fe含量对钼铜合金组织和性能的影响[J]. 王博,梁淑华,邹军涛,杨晓红,肖鹏. 稀有金属材料与工程. 2011(09)
[7]六方相MoO3的制备及其光催化活性[J]. 梅雪峰,宋继梅,王红,高菲. 广州化工. 2011(12)
[8]放电等离子烧结制备功能材料的最新进展[J]. 张久兴,岳明,宋晓艳,路清梅. 功能材料信息. 2010(04)
[9]活化元素Co对Mo-Cu合金性能的影响[J]. 邹爱华,华小珍,周贤良,张建云. 特种铸造及有色合金. 2009(07)
[10]Mo-Cu复合材料的最新研究进展[J]. 张青花. 河西学院学报. 2009(02)
博士论文
[1]微纳尺度下铜化合物的结晶形态研究[D]. 许家胜.大连理工大学 2009
硕士论文
[1]微波辅助湿化学法制备纳米钼铜粉末及其烧结性能研究[D]. 董小嘉.中南大学 2014
[2]湿化学法—氢气一段还原制备钼铜复合粉末及其烧结性能的研究[D]. 李翼.中南大学 2012
[3]超细粉体材料CuMoO4-MoO3和Li4Ti5O12的制备[D]. 孔令师.东北大学 2011
[4]钼酸铵热分解的相变行为及动力学研究[D]. 程时定.中南大学 2008
本文编号：2974726
【文章来源】：西安理工大学陕西省
【文章页数】：66 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
1.1 钼铜复合材料的性质
1.1.1 钼和铜的性质
1.1.2 钼铜复合材料的性质
1.2 钼铜复合材料的应用
1.3 钼铜复合粉体制备工艺
1.3.1 传统制备工艺
1.3.2 新型制备工艺
1.3.3 活化元素烧结
1.4 钼铜复合材料制备方法
1.4.1 熔渗法
1.4.2 等静压成形技术
1.4.3 真空热压烧结
1.4.4 放电等离子烧结
1.5 研究目的和研究内容
1.5.1 研究目的
1.5.2 研究内容
2 钼铜复合材料制备及试验方法
2.1 蒸发结晶制备Mo-20Cu复合粉末
2.1.1 钼铜前驱体的制备
4+MoO3粉体的制备"> 2.1.2 CuMoO4+MoO3粉体的制备
2.1.3 氢气还原制备Mo-20Cu复合粉末
2.2 钼铜复合粉末的烧结
2.3 钼铜复合粉末表征和烧结体显微组织观察
2.3.1 差热-热重分析
2.3.2 X射线衍射（XRD）分析
2.3.3 扫描电子显微镜（SEM）观察
2.3.4 透射电子显微镜（TEM）观察
2.4 钼铜复合材料密度及压坏收缩率测试
2.4.1 钼铜烧结体密度的测试
2.4.2 钼铜烧结体收缩率的测试
2.5 钼铜复合材料力学和电学性能测试
2.5.1 显微维氏硬度测试
2.5.2 室温压缩实验
2.5.3 室温弯曲实验
2.5.4 烧结体导电率测试
2.6 研究技术路线图
3 蒸发结晶法制备钼铜复合粉末工艺分析
3.1 硝酸铜溶液pH值对钼铜前驱体粉末的影响
3.1.1 XRD物相分析
3.1.2 前驱体粉末形貌分析
3.2 加热功率对钼铜前驱体粉末的影响
3.2.1 XRD物相分析
3.2.2 前驱体粉末形貌分析
3.3 搅拌速率对前驱体粉末的影响
3.3.1 XRD物相分析
3.3.2 前驱体粉末形貌分析
3.4 煅烧过程分析
3.4.1 钼铜前驱体粉末的差热-热重分析
3.4.2 不同温度下煅烧产物的物相和形貌分析
3.5 氢气还原钼铜氧化物复合粉末的物相与形貌分析
3.5.1 钼铜复合粉末XRD分析
3.5.2 钼铜复合粉体SEM形貌分析
3.5.3 钼铜复合粉体TEM分析
3.6 本章小结
4 不同烧结方式制备钼铜复合材料显微组织和成分分析
4.1 烧结体表面显微组织
4.1.1 热压烧结工艺参数对烧结体表面显微组织的影响
4.1.2 无压烧结温度对烧结体表面显微组织的影响
4.2 烧结体断口形貌和成分分析
4.2.1 热压烧结工艺参数对断口形貌的影响
4.2.2 无压烧结温度对断口形貌的影响
4.3 本章小结
5 不同烧结方式下烧结体力学及电学性能分析
5.1 烧结体密度和硬度实验结果与分析
5.1.1 热压烧结
5.1.2 氢气气氛无压烧结
5.2 烧结体室温压缩实验结果与分析
5.2.1 热压烧结
5.2.2 氢气气氛无压烧结
5.3 烧结体室温抗弯强度实验结果与分析
5.3.1 热压烧结
5.3.2 氢气气氛无压烧结
5.4 烧结体导电性实验结果与分析
5.4.1 热压烧结
5.4.2 氢气气氛无压烧结
5.5 不同烧结方式下制备的钼铜复合材料性能对比讨论
5.6 本章小结
6 结论
致谢
参考文献
【参考文献】：
期刊论文
[1]压力对热压烧结制备Mo-20Cu复合材料的影响[J]. 王德志,李然,段柏华,孙翱魁,尹邦柱. 稀有金属材料与工程. 2017(07)
[2]水热合成-共还原法制备W-20%Cu复合粉体及其组织结构[J]. 赵晶晶,李继文,张盘龙,魏世忠,张国赏,徐流杰. 粉末冶金材料科学与工程. 2014(04)
[3]Mechanical properties and expansion coefficient of Mo-Cu composites with different Ni contents[J]. GUO Shibo a,KANG Qiping a,CAI Chunbo a,and Qu Xuanhui b a College of Electromechanical Engineering,Hunan University of Science and Technology,Xiangtan 411201,China b School of Materials Science and Engineering,University of Science and Technology Beijing,Beijing 100083,China. Rare Metals. 2012(04)
[4]Mo-Cu复合材料的研究进展[J]. 孙永伟,刘勇. 热处理. 2012(02)
[5]氢气还原MoO3生产MoO2结块的研究[J]. 赵新瑞. 广东化工. 2011(09)
[6]Fe含量对钼铜合金组织和性能的影响[J]. 王博,梁淑华,邹军涛,杨晓红,肖鹏. 稀有金属材料与工程. 2011(09)
[7]六方相MoO3的制备及其光催化活性[J]. 梅雪峰,宋继梅,王红,高菲. 广州化工. 2011(12)
[8]放电等离子烧结制备功能材料的最新进展[J]. 张久兴,岳明,宋晓艳,路清梅. 功能材料信息. 2010(04)
[9]活化元素Co对Mo-Cu合金性能的影响[J]. 邹爱华,华小珍,周贤良,张建云. 特种铸造及有色合金. 2009(07)
[10]Mo-Cu复合材料的最新研究进展[J]. 张青花. 河西学院学报. 2009(02)
博士论文
[1]微纳尺度下铜化合物的结晶形态研究[D]. 许家胜.大连理工大学 2009
硕士论文
[1]微波辅助湿化学法制备纳米钼铜粉末及其烧结性能研究[D]. 董小嘉.中南大学 2014
[2]湿化学法—氢气一段还原制备钼铜复合粉末及其烧结性能的研究[D]. 李翼.中南大学 2012
[3]超细粉体材料CuMoO4-MoO3和Li4Ti5O12的制备[D]. 孔令师.东北大学 2011
[4]钼酸铵热分解的相变行为及动力学研究[D]. 程时定.中南大学 2008
本文编号：2974726
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