具有纳米相复合结构的二元互不溶体系合金的稳定性研究

发布时间：2017-10-17 08:55

  本文关键词：具有纳米相复合结构的二元互不溶体系合金的稳定性研究

  更多相关文章： 二元互不溶体系 机械合金化 纳米相复合结构合金 热稳定性 第二相体积分数 磁场

【摘要】：本文采用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)和透射电子显微镜(TEM)等实验手段系统研究了Al-Pb纳米相复合结构合金中Pb相体积分数对其长大行为的影响,并探讨了在温度场、温度场和磁场联合作用下,Ag-Cu和Fe-Cu纳米相复合结构合金中顺磁性第二相Cu、顺磁性基体相Ag和铁磁性基体相Fe的长大行为。论文首先综述了纳米相复合结构合金的稳定性,着重介绍了单相纳米晶材料和纳米相复合结构合金在温度场作用下的稳定性以及纳米晶材料在温度场和外场联合作用下的稳定性。在Al-Pb纳米相复合结构合金中,不同体积分数的第二相Pb的粗化仍遵循传统两相体系中第二相的粗化规律,即颗粒半径的三次方与退火时间之间呈线性关系。Pb相的粗化速率随其体积分数的增加而增加,增加幅度大于现代Ostwald熟化理论在此成分范围内的预测。不同体积分数Pb相的粗化激活能不随合金成分而变化,其值接近于基体相Al的晶界自扩散激活能。在纳米相复合结构合金中,溶质原子的迁移以沿溶剂基体的晶界扩散为主,纳米相基体高的晶界分数促进了扩散的进行。在温度场单独作用时,Ag-Cu和Fe-Cu纳米相复合结构合金中第二相Cu的长大也遵循三次方的长大规律,基体相的长大可用单相纳米晶材料的长大方程来描述。第二相和基体相的长大均是晶界扩散控制的长大。在温度场和磁场联合作用下,纳米相复合结构合金中第二相和基体相的长大规律均未发生改变,但其长大速率增加。这说明外加磁场促进了第二相和基体相的长大,这与外加磁场引入的磁驱动力有关。
【关键词】：二元互不溶体系 机械合金化 纳米相复合结构合金 热稳定性 第二相体积分数 磁场
【学位授予单位】：武汉科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TB383.1;TG113.12
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 第一章 绪论9-18
• 1.1 引言9-10
• 1.2 单相纳米晶材料在温度场作用下的稳定性10-12
• 1.2.1 单相纳米晶材料的等温长大动力学理论10-11
• 1.2.2 单相纳米晶材料晶粒长大的影响因素11-12
• 1.3 纳米相复合结构合金在温度场作用下的稳定性12-16
• 1.3.1 传统两相体系中第二相颗粒的长大12-15
• 1.3.2 纳米相复合结构合金中第二相和基体相的长大15-16
• 1.4 纳米晶材料在温度场和外场联合作用下的稳定性16-17
• 1.4.1 纳米晶材料在温度场和应力场联合作用下的稳定性16
• 1.4.2 纳米晶材料在温度场和电场、磁场联合作用下的稳定性16-17
• 1.5 本论文的研究意义和研究内容17-18
• 第二章 实验方法和数据处理18-23
• 2.1 引言18
• 2.2 实验方法18-21
• 2.2.1 纳米相复合结构合金制备18-20
• 2.2.2 组织结构分析20
• 2.2.3 热分析20-21
• 2.3 数据处理21-23
• 2.3.1 点阵常数的计算21
• 2.3.2 晶粒尺寸的计算21-23
• 第三章 Al-Pb纳米相复合结构合金中Pb相体积分数对其长大行为的影响23-44
• 3.1 引言23
• 3.2 结果与讨论23-43
• 3.2.1 Al-Pb纳米相复合结构合金的组织结构23-29
• 3.2.2 热力学分析29-33
• 3.2.3 Al-Pb纳米相复合结构合金中Pb相体积分数对其长大行为的影响33-43
• 3.3 本章小结43-44
• 第四章 Ag-Cu纳米相复合结构合金的稳定性研究44-66
• 4.1 引言44
• 4.2 结果与讨论44-64
• 4.2.1 Ag-20at%Cu纳米相复合结构合金的组织结构44-49
• 4.2.2 热力学分析49-50
• 4.2.3 在温度场单独作用下Ag-Cu纳米相复合结构合金的稳定性50-58
• 4.2.4 在温度场和磁场的联合作用下Ag-Cu纳米相复合结构合金的稳定性58-64
• 4.3 本章小结64-66
• 第五章 Fe-Cu纳米相复合结构合金的稳定性研究66-78
• 5.1 引言66
• 5.2 结果与讨论66-77
• 5.2.1 Fe-20at%Cu纳米相复合结构合金的组织结构66-68
• 5.2.2 热力学分析68-69
• 5.2.3 在温度场单独作用下Fe-Cu纳米相复合结构合金的稳定性69-74
• 5.2.4 在磁场和温度场的联合作用下Fe-Cu纳米相复合结构合金的稳定性74-77
• 5.3 本章小结77-78
• 第六章 全文总结78-79
• 致谢79-80
• 参考文献80-86
• 附录1 攻读硕士学位期间发表的论文86-87
• 附录2 攻读硕士学位期间参加的科研项目87

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1 记者 张Z，

本文编号：1047922