强流脉冲电子束作用下部分Cu基粉末冶金材料的表面合金化
发布时间：2021-04-01 10:18
铜合金由于其不仅具有铜的导电性,而且还具有了合金元素所具备的性能,因此在工业中被广泛应用。运用表面处理技术对铜合金进行表面处理,可以提高铜合金的表面性能,从而可以增加铜合金的使用寿命,对世界工业的发展起着至关重要的作用。本文采用了近年来备受学者广泛关注的强流脉冲电子束（HCPEB）装置,对粉末冶金制备的Cu-20Cr和Cu-20Fe样品进行表面合金化处理。然后利用X射线衍射仪（XRD）对辐照前后样品表面成分的变化进行了分析;采用扫描电子显微镜（SEM）、三维激光扫描显微镜（3D LSM）以及透射电子显微镜（TEM）对原始样品和表面合金化后样的表面形貌和表面微观组织的变化进行了详细的分析;使用显微硬度计测试了原始样品和表面合金化后粉末冶金样品表面的显微硬度并进行了分析;然后利用摩擦磨损实验机对原始样品和表面合金化后的样品进行了摩擦磨损试验,再利用SEM和LSM对磨损后的粉末冶金样品进行了形貌观察。通过分析Cu-20Cr和Cu-20Fe粉末冶金样品在不同辐照次数下,其样品表面形貌、微观组织以及表面硬度等性能的变化情况,建立脉冲次数对铜基粉末冶金样品的表面合金化的影响机制。结果表明:Cu-2...
【文章来源】：江苏大学江苏省
【文章页数】：81 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
Cu50Fe50粉末样品球磨30h后样品的HRTEM[26]
而且它们分别是以球形的非晶态碳以及纳米片层状石墨为主，如图1.2 (a-c)所示[29]。图 1.1 Cu50Fe50粉末样品球磨 30 h 后样品的 HRTEM[26]Fig. 1.1 HRTEM of a sample after milling for 30 h with Cu50Fe50powder sample
进而提高了 Mo-Ag 互连片在飞行器上的使用寿命[33]。Prudencio 等人采用 Cr 离子对纯 Al 进行辐照合金化，结果表明离子辐照成功地实现了 Al 表面 Cr 合金化，并且形成了富含新型 Al-Cr 亚稳相的合金层，这对大幅度提高材料的抗腐蚀性能起到了关键的作用[34]。李正操等人提出“离子束操控”的非平衡态加工手段，该技术主要是通过调控纳米多层膜中的界面能从而为互不固溶体系元素间的扩散提供驱动力，由此成功地获得了 Ag-Ni、Ag-Co 等体系的合金相[35]。白亚奎等学者将 Ni 离子注入到纯铜表面，结果表明随着 Ni 离子注入量的增加，纯铜改性层中的微观组织经历了晶粒细化、纳米晶、非晶化等一系列转变过程，处理后铜表面硬度和抗磨损性能得到了明显的提高，如图 1.4 所示[36]。黄岩等人将 Fe 离子注入到纯铜材料中，结果表明 Fe 离子注入首先引起了单晶结构的变化；随着注入Fe 含量的增加，铜表面的晶体结构发生了变化，并且出现了晶粒细化。而且 Fe离子的注入在铜的表面引起了点、线、面缺陷[37]。
【参考文献】：
期刊论文
[1]强流脉冲电子束作用下铝钨合金的表面合金化[J]. 关庆丰,张远望,孙潇,张超仁,吕鹏,张从林. 吉林大学学报(工学版). 2017(04)
[2]机械合金化制备Cu-Cr-C复合粉体[J]. 浦海洲,张修庆,顾良男,薛玲华. 中国粉体技术. 2016(04)
[3]热压烧结法制备W-Cu/AlN复合材料的组织与性能研究（英文）[J]. 朱晓勇,张俊,陈俊凌,吴玉程. 稀有金属材料与工程. 2015(11)
[4]金属间化合物在材料科学与工程专业教学实践中的研究和应用[J]. 江涛,吕巧飞,张维娜,李帅,鄢南平,刘乐. 人力资源管理. 2014(08)
[5]强流脉冲电子束作用下金属锆的微观结构与应力状态[J]. 蔡杰,季乐,杨盛志,张在强,刘世超,李艳,王晓彤,关庆丰. 物理学报. 2013(15)
[6]强流脉冲电子束轰击作用下3Cr13不锈钢的微观结构及性能[J]. 关庆丰,季乐,蔡杰,杨盛志,刘世超,张在强,侯秀丽. 吉林大学学报(工学版). 2014(03)
[7]偏晶合金在激光表面处理条件下的凝固行为研究[J]. 陈书,赵九洲. 金属学报. 2013(05)
[8]辐照损伤合金化制备Mo/Ag层状复合材料[J]. 黄远,孔德月,何芳,王玉林,刘文西. 金属学报. 2012(10)
[9]纯铜表面激光熔覆TiB2/Cu涂层的组织及导电性能[J]. 李岩,张永忠,黄灿,宫新勇,刘铭坤. 激光技术. 2012(05)
[10]强流脉冲电子束诱发纯钛表面的微观结构及应力状态[J]. 李艳,蔡杰,吕鹏,邹阳,万明珍,彭冬晋,顾倩倩,关庆丰. 物理学报. 2012(05)
博士论文
[1]强流脉冲电子束作用下金属材料的微观结构状态[D]. 关庆丰.吉林大学 2005
[2]铜基减摩耐磨复合材料的制备与性能研究[D]. 冉旭.吉林大学 2005
硕士论文
[1]强流脉冲电子束作用下铝基互不固溶元素表面合金化及性能研究[D]. 张远望.江苏大学 2017
[2]铁碳合金强流脉冲电子束表面合金化研究[D]. 郑欢欢.江苏大学 2017
[3]强流脉冲电子束作用下Zr-702和Zr-4合金的微观结构及性能[D]. 杨珅.江苏大学 2016
[4]强流脉冲电子束处理对铜及其合金表面微观组织及性能影响研究[D]. 吕继可.东北大学 2014
[5]辐照损伤合金化制备互不固溶层状金属基复合材料的研究[D]. 刘贞贞.天津大学 2012
[6]强流脉冲电子束处理冷轧纯铜及316L不锈钢的表层显微结构分析[D]. 姜利民.大连理工大学 2006
[7]Ti17合金瞬态电能及IBED表面复合强化[D]. 王少鹏.西北工业大学 2006
本文编号：3113172
【文章来源】：江苏大学江苏省
【文章页数】：81 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
Cu50Fe50粉末样品球磨30h后样品的HRTEM[26]
而且它们分别是以球形的非晶态碳以及纳米片层状石墨为主，如图1.2 (a-c)所示[29]。图 1.1 Cu50Fe50粉末样品球磨 30 h 后样品的 HRTEM[26]Fig. 1.1 HRTEM of a sample after milling for 30 h with Cu50Fe50powder sample
进而提高了 Mo-Ag 互连片在飞行器上的使用寿命[33]。Prudencio 等人采用 Cr 离子对纯 Al 进行辐照合金化，结果表明离子辐照成功地实现了 Al 表面 Cr 合金化，并且形成了富含新型 Al-Cr 亚稳相的合金层，这对大幅度提高材料的抗腐蚀性能起到了关键的作用[34]。李正操等人提出“离子束操控”的非平衡态加工手段，该技术主要是通过调控纳米多层膜中的界面能从而为互不固溶体系元素间的扩散提供驱动力，由此成功地获得了 Ag-Ni、Ag-Co 等体系的合金相[35]。白亚奎等学者将 Ni 离子注入到纯铜表面，结果表明随着 Ni 离子注入量的增加，纯铜改性层中的微观组织经历了晶粒细化、纳米晶、非晶化等一系列转变过程，处理后铜表面硬度和抗磨损性能得到了明显的提高，如图 1.4 所示[36]。黄岩等人将 Fe 离子注入到纯铜材料中，结果表明 Fe 离子注入首先引起了单晶结构的变化；随着注入Fe 含量的增加，铜表面的晶体结构发生了变化，并且出现了晶粒细化。而且 Fe离子的注入在铜的表面引起了点、线、面缺陷[37]。
【参考文献】：
期刊论文
[1]强流脉冲电子束作用下铝钨合金的表面合金化[J]. 关庆丰,张远望,孙潇,张超仁,吕鹏,张从林. 吉林大学学报(工学版). 2017(04)
[2]机械合金化制备Cu-Cr-C复合粉体[J]. 浦海洲,张修庆,顾良男,薛玲华. 中国粉体技术. 2016(04)
[3]热压烧结法制备W-Cu/AlN复合材料的组织与性能研究（英文）[J]. 朱晓勇,张俊,陈俊凌,吴玉程. 稀有金属材料与工程. 2015(11)
[4]金属间化合物在材料科学与工程专业教学实践中的研究和应用[J]. 江涛,吕巧飞,张维娜,李帅,鄢南平,刘乐. 人力资源管理. 2014(08)
[5]强流脉冲电子束作用下金属锆的微观结构与应力状态[J]. 蔡杰,季乐,杨盛志,张在强,刘世超,李艳,王晓彤,关庆丰. 物理学报. 2013(15)
[6]强流脉冲电子束轰击作用下3Cr13不锈钢的微观结构及性能[J]. 关庆丰,季乐,蔡杰,杨盛志,刘世超,张在强,侯秀丽. 吉林大学学报(工学版). 2014(03)
[7]偏晶合金在激光表面处理条件下的凝固行为研究[J]. 陈书,赵九洲. 金属学报. 2013(05)
[8]辐照损伤合金化制备Mo/Ag层状复合材料[J]. 黄远,孔德月,何芳,王玉林,刘文西. 金属学报. 2012(10)
[9]纯铜表面激光熔覆TiB2/Cu涂层的组织及导电性能[J]. 李岩,张永忠,黄灿,宫新勇,刘铭坤. 激光技术. 2012(05)
[10]强流脉冲电子束诱发纯钛表面的微观结构及应力状态[J]. 李艳,蔡杰,吕鹏,邹阳,万明珍,彭冬晋,顾倩倩,关庆丰. 物理学报. 2012(05)
博士论文
[1]强流脉冲电子束作用下金属材料的微观结构状态[D]. 关庆丰.吉林大学 2005
[2]铜基减摩耐磨复合材料的制备与性能研究[D]. 冉旭.吉林大学 2005
硕士论文
[1]强流脉冲电子束作用下铝基互不固溶元素表面合金化及性能研究[D]. 张远望.江苏大学 2017
[2]铁碳合金强流脉冲电子束表面合金化研究[D]. 郑欢欢.江苏大学 2017
[3]强流脉冲电子束作用下Zr-702和Zr-4合金的微观结构及性能[D]. 杨珅.江苏大学 2016
[4]强流脉冲电子束处理对铜及其合金表面微观组织及性能影响研究[D]. 吕继可.东北大学 2014
[5]辐照损伤合金化制备互不固溶层状金属基复合材料的研究[D]. 刘贞贞.天津大学 2012
[6]强流脉冲电子束处理冷轧纯铜及316L不锈钢的表层显微结构分析[D]. 姜利民.大连理工大学 2006
[7]Ti17合金瞬态电能及IBED表面复合强化[D]. 王少鹏.西北工业大学 2006
本文编号：3113172
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