新型316L/W复合材料的制备与组织表征及性能分析
发布时间：2021-06-25 19:48
受控热核聚变反应能是未来最有前途的能源之一。然而如何有效地利用这种聚变能,还有许多技术难题有待解决。聚变反应堆第一壁材料的选择和制备,正是其中的关键问题之一。钨和奥氏体不锈钢均是核聚变反应堆结构第一壁材料的理想备选材料,其中W因其优异的热导率、低的热膨胀系数、强热冲击抗力、良好高温强度、低溅射率、高溅射阈值和低氚滞留特性而被公认为是面向高温等离子体的最理想材料。然而,因其在低温下的材料脆性,钨必须由其它具有低温韧性的结构材料支撑才能有效发挥作用。而奥氏体不锈钢则是最为理想的第一壁结构支撑材料之一。因此,钨与不锈钢的结合及材料制备自然成了第一壁材料研究中的一个重要课题。目前,钨与钢的连接主要采用钎焊与固相扩散焊。前者往往会因钎料过渡层的加入而影响接头性能,后者则会因钨与钢之间的热物理参数差异大而产生热配错（热应力）。本文旨在以316L不锈钢粉和钨粉为原料,通过采用机械合金化（Mechanical Alloying,简称MA）和放电等离子体烧结（Spark Plasma Sintering,简称SPS）技术,制备出316L/W梯度功能复合材料（FGM）;作为对比,还采用传统熔铸工艺制备31...
【文章来源】：重庆大学重庆市 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：70 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
W/不锈钢功能梯度涂层Fig.1.1W/stainlesssteelfunctionallygradedcoating
料搭配并进行预加工，得到最终所需的实验材料，如预合金化6L+W)、混合均匀的 as mixed (316L+W)、电火花切割并抛光后的 316L 粉末、纯 W 粉和纯 W 片均为商用材料，其成分详见表表 2.1 316L 粉末与 W 粉的成分组成Table2.1 The composition of 316Land W powdersO Si Mn P S Ni Cr Mo Fe - 0.74 0.3 0.027 0.007 12.25 17.32 2.24 rest 0.08 <0.006 - - - - - -* 0.01 检测不出。方案及制备方法技术路线如图 2.1 所示：
情况对等离子烧结进行分类：一类是不需施压的真空 的等离子体火焰对坯体加热，称“热等离子体烧结”；瞬间、断续的放电实施烧结，称“放电等离子体烧结”S)，即 SPS 烧结。是除固态、液态、气态之外物质的第四种状态，它是下形成的由大量正负带电粒子和中性粒子组成的一种体。等离子气体由温度高达 4273-11272K 的气态分子程度的导电气体具有电离、高度活化的特性，这些特的新技术。等离子体可通过加热、放电和光激励等方放电、射频放电和微波放电，其中 SPS 烧结利用的是主要由以下几部分构成：轴向压力装置、水冷冲头电极(真空、氩气)、直流脉冲电源、位移及安全等控制单元]。
【参考文献】：
期刊论文
[1]中国发展核能的必要性[J]. 杨辰,房超,童节娟. 核动力工程. 2014(S1)
[2]面向等离子体材料钨厚涂层的制备及表征[J]. 郭双全,葛昌纯,冯云彪,周张健,周海滨,王纯. 稀有金属材料与工程. 2011(12)
[3]316L不锈钢基体表面钨功能梯度涂层残余应力的模拟分析[J]. 郭双全,周张健,冯云彪,张小锋,葛昌纯. 材料导报. 2010(22)
[4]W/Cu梯度功能材料板稳态热应力分析[J]. 陶光勇,郑子樵,刘孙和. 中国有色金属学报. 2006(04)
[5]SHS-熔铸工艺制备MoSi2-Fe原位复合材料的研究[J]. 王世鑫,严有为. 特种铸造及有色合金. 2006(01)
[6]Al2O3颗粒/耐热钢复合材料的制备及高温磨料磨损性能[J]. 王恩泽,徐雁平,鲍崇高,邢建东. 复合材料学报. 2004(01)
[7]运用复合剂制备WC颗粒增强钢基表面复合材料[J]. 李秀兵,宁海霞,方亮,王恩泽,高义民,邢建东. 铸造. 2004(02)
[8]MA制备W-Ni-Fe纳米复合粉末的工艺优化[J]. 范景莲,汪登龙,黄伯云,曹建虎,马运柱. 中国有色金属学报. 2004(01)
[9]放电等离子烧结技术的发展和应用[J]. 张久兴,刘科高,周美玲. 粉末冶金技术. 2002(03)
[10]高能球磨在复合材料制备中的应用[J]. 邹正光,李金莲,陈寒元. 桂林工学院学报. 2002(02)
硕士论文
[1]钨表面镍合金化及与铜的瞬时液相连接[D]. 孟氢钡.南京航空航天大学 2011
本文编号：3249842
【文章来源】：重庆大学重庆市 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：70 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
W/不锈钢功能梯度涂层Fig.1.1W/stainlesssteelfunctionallygradedcoating
料搭配并进行预加工，得到最终所需的实验材料，如预合金化6L+W)、混合均匀的 as mixed (316L+W)、电火花切割并抛光后的 316L 粉末、纯 W 粉和纯 W 片均为商用材料，其成分详见表表 2.1 316L 粉末与 W 粉的成分组成Table2.1 The composition of 316Land W powdersO Si Mn P S Ni Cr Mo Fe - 0.74 0.3 0.027 0.007 12.25 17.32 2.24 rest 0.08 <0.006 - - - - - -* 0.01 检测不出。方案及制备方法技术路线如图 2.1 所示：
情况对等离子烧结进行分类：一类是不需施压的真空 的等离子体火焰对坯体加热，称“热等离子体烧结”；瞬间、断续的放电实施烧结，称“放电等离子体烧结”S)，即 SPS 烧结。是除固态、液态、气态之外物质的第四种状态，它是下形成的由大量正负带电粒子和中性粒子组成的一种体。等离子气体由温度高达 4273-11272K 的气态分子程度的导电气体具有电离、高度活化的特性，这些特的新技术。等离子体可通过加热、放电和光激励等方放电、射频放电和微波放电，其中 SPS 烧结利用的是主要由以下几部分构成：轴向压力装置、水冷冲头电极(真空、氩气)、直流脉冲电源、位移及安全等控制单元]。
【参考文献】：
期刊论文
[1]中国发展核能的必要性[J]. 杨辰,房超,童节娟. 核动力工程. 2014(S1)
[2]面向等离子体材料钨厚涂层的制备及表征[J]. 郭双全,葛昌纯,冯云彪,周张健,周海滨,王纯. 稀有金属材料与工程. 2011(12)
[3]316L不锈钢基体表面钨功能梯度涂层残余应力的模拟分析[J]. 郭双全,周张健,冯云彪,张小锋,葛昌纯. 材料导报. 2010(22)
[4]W/Cu梯度功能材料板稳态热应力分析[J]. 陶光勇,郑子樵,刘孙和. 中国有色金属学报. 2006(04)
[5]SHS-熔铸工艺制备MoSi2-Fe原位复合材料的研究[J]. 王世鑫,严有为. 特种铸造及有色合金. 2006(01)
[6]Al2O3颗粒/耐热钢复合材料的制备及高温磨料磨损性能[J]. 王恩泽,徐雁平,鲍崇高,邢建东. 复合材料学报. 2004(01)
[7]运用复合剂制备WC颗粒增强钢基表面复合材料[J]. 李秀兵,宁海霞,方亮,王恩泽,高义民,邢建东. 铸造. 2004(02)
[8]MA制备W-Ni-Fe纳米复合粉末的工艺优化[J]. 范景莲,汪登龙,黄伯云,曹建虎,马运柱. 中国有色金属学报. 2004(01)
[9]放电等离子烧结技术的发展和应用[J]. 张久兴,刘科高,周美玲. 粉末冶金技术. 2002(03)
[10]高能球磨在复合材料制备中的应用[J]. 邹正光,李金莲,陈寒元. 桂林工学院学报. 2002(02)
硕士论文
[1]钨表面镍合金化及与铜的瞬时液相连接[D]. 孟氢钡.南京航空航天大学 2011
本文编号：3249842
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