双尺度晶粒分布钨的真空烧结及其性能的研究

发布时间：2021-06-05 04:45

　　为了提高纳米金属钨的烧结性能,降低其脆性,本文采用“两步法”制备纳米晶与微米晶双尺度晶粒分布的钨块材料。以偏钨酸铵为钨源,柠檬酸为晶体生长控制剂,利用溶胶凝胶法制备纳米WO₃粉体。分别研究了溶胶体系的pH值、温度对纳米WO₃粉体的物相和形貌的影响。利用氢气还原WO₃制备出纯净的纳米W粉,将其与工业微米W粉通过行星式球磨机混合均匀,采用真空热压烧结技术制备双尺度晶粒分布W块材料。使用XRD、SEM、TEM等测试纳米WO₃、纳米W粉及W块体材料的物相组成、晶体结构、微观形貌和显微组织,并使用电子天平、显微硬度计等测试了W块体样品的密度、显微硬度,研究了烧结温度、烧结时间、烧结压力对所制备W块体样品烧结性能的影响,计算了双尺度颗粒分布W粉的晶粒长大扩散激活能,探究其晶粒长大规律。研究结果表明:利用溶胶凝胶法制备纳米WO₃粉体,通过控制pH值为1、反应温度为70℃、焙烧温度为600℃时,得到均匀的球状三斜晶系WO₃粉体,平均颗粒尺寸为40-50 nm。将得到的纳米... 

【文章来源】：长安大学陕西省 211工程院校 教育部直属院校

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【学位级别】：硕士

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晶粒双尺度/多尺度分布的理论模型图

需的纳米粉体[24]。等离子体法制备粉体所用的设备简较均匀、细小的纳米超细粉体。等离子体制备粉体的设器按产生等离子体的方式可分为直流（DC）型、高频(R方法具有典型的优缺点，需根据具体的所需条件选择合为热源的微波(MP)型由于其激发范围广，活性大且没有法法(sol-gel method，简称 S-G 法)是指用含高化学活性组将金属醇盐或者无机盐和催化剂等这些原料均匀混合，溶液中形成稳定的透明溶胶体系。溶胶经陈化胶粒间缓的凝胶，凝胶网络间充满了失去流动性的溶剂，形成凝制备出微米乃至纳米结构的粉体材料[25]。

图 1.4 SPS 烧结技术粉体之间加热的理论模型离子体活化烧结具有升温速率块、烧结时间短、晶粒均微机构、低耗能的特点[35,36]。对于纳米 WC-Co 粉末，n 内烧结致密。WC 晶粒度达到 0.3~0.4μm。Mark Tracy[37]钨粉的烧结致密化行为，研究结果表明，采用纳米粉末上。烧结后，致密度为 97%，其晶粒尺寸可以从 280nm。但由于是在强大的脉冲电场下进行短时间高温快速烧制，组织均匀性较差。烧结ot isostatic pressing，简称 HIP)是一种集高温、高压于一温度的范围通常为 1000℃~2000℃，在高温烧结过程中气体或氮气为传压介质，使得烧结材料的各向受力均衡烧结产品的组织均匀性好，相对致密度高，性能优异。


本文编号：3211463