Ni纳米粉体的制备及SPS烧结块体的高压扭转变形行为

发布时间：2021-08-11 12:02

　　本文利用直流氢电弧放电等离子体蒸发法制备金属Ni纳米粉体，并利用XRD、SEM等方法对制得的Ni纳米粉体进行检测。结果表明，利用该方法所得的Ni纳米粉体为面心立方结构，与粗晶Ni相比Ni纳米粉体没有发生相变，Ni纳米粉的平均粒径为26nm，颗粒表面光滑，多呈球形，粒径分布均匀，有轻微的团聚现象，同时发现由于粒径细小，所得的粉体出现晶格收缩现象，且粉体的晶粒尺寸越小，晶格收缩越严重，本文利用布拉格方程、晶面间距方程、表面张力、表面能等方程对此现象加以证明，发现计算结果与实验结果一致。利用放电等离子烧结法对制得的纳米Ni粉体进行烧结，研究了不同的烧结温度对纳米Ni块体的晶粒尺寸、密度、硬度等方面的影响。XRD检测结果表明烧结所得的Ni纳米块体仍为面心立方结构，在烧结过程中没有新相的产生。SEM、TEM、硬度、密度等测试结果表明，烧结块体的晶粒尺寸、密度均表现出先随着烧结温度的增加而增加，达到最大值后随着烧结温度的增加而减小的趋势，其中晶粒尺寸在烧结温度为600°C时取得最大值；密度在烧结温度为650°C时取得最大值。烧结温度低于450°C时密度是影响块体硬度的主要因素；烧结温度高于450°... 

【文章来源】：燕山大学河北省

【文章页数】：64 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

NMP-CC直流氢电弧等离子体制粉设备(a)示意图；(b)实物图

实验过程烧结实验的具体过程主要包括：样品准备，烧结，冷却三个过程。首备：在真空手套箱中将一定量的Ni纳米粉装入 Φ=20mm 的石墨模具质)，加入石墨垫片并预压。烧结过程：首先将样品放入真空腔内，关真空至4.5×10-3Pa，调节设备参数、设置升温曲线、调节压力和电流至下烧结开关进行烧结。烧结完毕：待样品温度降至150°C后，便可以打腔体内的压强与大气压相等且模具温度降至120°C，真空内温度降至8取出模具。

2.4 高压扭转处理高压扭转是大塑性变形方法中的一种，利用该方法可以使样品晶粒得到细化、组织结构得到改善、材料各向异性降低等。本实验中所用的高压扭转设备如图2-3所示，是由东莞得力仕机械科技公司生产的 DSB-300×2 型液压设备改装而成，其原理是在样品表面施加垂直方向的力，同时在样品截面方向施加一水平扭矩，从而将摩擦阻力变成摩擦动力，使样品受到巨大的剪切作用，原有的大晶粒在剧烈的塑性变形中破碎并重排，从而达到晶粒细化、组织均匀、提高各项机械性能的目的。图2-3 高压扭转设备实物图实验时，先将试样放在上下模具之间，然后将模具放到如图2-3所示的压机的上下转盘之间，并保证模具的轴线和转盘的轴线保一致，然后施加压力，待压力稳定后在截面方向施加扭矩。实验时所用的样品需粗糙处理

【参考文献】：
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硕士论文
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本文编号：3336122