基于热喷涂技术制备多孔性镍基合金材料的研究

发布时间：2017-10-20 01:04

  本文关键词：基于热喷涂技术制备多孔性镍基合金材料的研究

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【摘要】：采用Ni15自熔性合金与填料(分别为聚苯酯粉末和镍石墨粉末)进行混合,利用大气等离子喷涂作为成型方法,并采用电炉加热、氧-乙炔火焰加热和感应加热作为重熔方法,制备了具有多孔结构的镍基合金材料。利用激光共聚焦显微镜观察试样的显微结构;利用显微硬度计对多孔材料试样进行硬度测试;利用热膨胀仪测量多孔试样的热膨胀系数(coefficients of thermal expansion,CTE);利用拉伸-压缩试验机和实时数据采集仪器对多孔试样进行小应变压缩实验。实验中,制备了四种不同成分的混合粉末,利用大气等离子喷涂及三种重熔处理方法分别制备了八种不同结构的Ni15基多孔试样。其中,经氧-乙炔火焰重熔处理的含25%镍石墨的Ni15基多孔试样微观结构较好,石墨相和孔洞分布均匀,Ni15基体硬度为179.8HV,比重熔前提高了191.1%,孔隙率为27%。其它七种试样中,分别存在重熔效果差、硬度分布不均匀、孔结构不均匀、孔隙率过低或过高等问题。对经过优选的多孔试样进行了热膨胀性能测试和压缩性能测试,并与镍基合金实体金属作对比,结果表明:多孔试样的热膨胀系数随着温度的升高而增大,在相同的温度下,多孔试样的热膨胀系数低于实体金属,并且随着孔隙率的减小,其热膨胀系数逐渐增大;多孔试样的弹性模量明显低于实体金属,并且随着孔隙率的减小而增大,其弹性范围略高于实体金属,并且随着孔隙率的减小而缩小;高温对多孔试样的弹性模量和弹性范围有明显的影响,随着温度的提升,其弹性模量增大且弹性范围缩小。
【关键词】：等离子喷涂 重熔技术 多孔性 镍基合金
【学位授予单位】：中国民航大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TG146.15;TB383.4
【目录】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-11
• 第一章 绪论11-17
• 1.1 多孔材料简介11-12
• 1.2 多孔材料分类及特点12-13
• 1.2.1 多孔金属材料12
• 1.2.2 多孔陶瓷材料12-13
• 1.2.3 泡沫塑料（多孔塑料）13
• 1.3 多孔金属材料的制备方法13-15
• 1.3.1 固态金属烧结法13
• 1.3.2 液态金属凝固法13
• 1.3.3 金属沉淀法13-14
• 1.3.4 自蔓延高温合成14
• 1.3.5 腐蚀造孔法14-15
• 1.3.6 多孔金属复合材料的制备15
• 1.4 本文研究的意义及内容15-17
• 第二章 实验材料、设备及研究方法17-24
• 2.1 实验材料17
• 2.2 试验设备17-20
• 2.2.1 大气等离子喷涂系统17-18
• 2.2.2 显微结构观察设备18
• 2.2.3 重熔处理设备18-19
• 2.2.4 压缩实验设备19
• 2.2.5 热膨胀实验设备19-20
• 2.3 成型及重熔处理方法20-22
• 2.4 性能测试方法22-24
• 2.4.1 硬度22
• 2.4.2 热膨胀系数22
• 2.4.3 弹性模量22-24
• 第三章 Ni15基多孔材料成型及性能研究24-30
• 3.1 含 10%聚苯酯的Ni15基多孔材料成型24-26
• 3.2 含 20%聚苯酯的Ni15基多孔材料成型26-27
• 3.3 含 25%镍石墨的Ni15基多孔材料成型27
• 3.4 含 12.5%镍石墨的Ni15基多孔材料成型27-28
• 3.5 本章小结28-30
• 第四章 Ni15基多孔材料重熔处理及本征性能研究30-43
• 4.1 含 10%聚苯酯的Ni15基多孔材料重熔处理30-35
• 4.1.1 含 10%聚苯酯的Ni15基多孔材料电炉加热重熔处理30-34
• 4.1.2 含 10%聚苯酯的Ni15基多孔材料氧-乙炔火焰重熔处理34
• 4.1.3 含 10%聚苯酯的Ni15基多孔材料感应加热重熔处理34-35
• 4.2 含 25%镍石墨的Ni15基多孔材料重熔处理35-39
• 4.2.1 含 25%镍石墨的Ni15基多孔材料电炉加热重熔处理35-36
• 4.2.2 含 25%镍石墨的Ni15基多孔材料氧-乙炔火焰重熔处理36-37
• 4.2.3 含 25%镍石墨的Ni15基多孔材料感应加热重熔处理37-39
• 4.3 含 12.5%镍石墨的Ni15基多孔材料重熔处理39-40
• 4.4 四种Ni15基多孔材料成型及重熔处理小结40-41
• 4.5 本章小结41-43
• 第五章 Ni15基多孔材料热膨胀系数及压缩性能的研究43-53
• 5.1 热膨胀系数的测定及分析43-44
• 5.2 室温压缩弹性性能的研究44-50
• 5.2.1 弹性模量对比分析45-47
• 5.2.2 弹性范围对比分析47-48
• 5.2.3 压缩前后微观结构的对比分析48-50
• 5.3 高温压缩弹性性能的研究50-52
• 5.3.1 弹性模量对比分析50-51
• 5.3.2 弹性范围对比分析51-52
• 5.4 本章小结52-53
• 结论53-54
• 参考文献54-58
• 致谢58-59
• 作者简介59

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前10条

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本文编号：1064337