粉末冶金法制备Al基复合屏蔽材料中WCp分布均匀性研究

发布时间：2024-02-18 19:21

　　随着对辐射源的深入研究与应用,辐射在农业、工业、医疗等众多领域显得尤为重要,同时辐射对人体的伤害也十分突出,如诱发各类疾病的出现,长时间的辐照甚至将对人类的繁衍生存带来威胁。此外辐射还可能污染环境,对长期处于辐射环境中的电子仪器、精密设备也会受到辐照带来的损伤和电磁干扰,致使各类设备故障和失效。目前传统的射线屏蔽材料主要有含铅硼混凝土、含硼不锈钢、铅合金及防辐射玻璃等。然而,含铅、硼混凝土质量大,且其可移动性较差;硼含量的提高对含硼不锈钢合金的延展性和冲击抗力会产生不利影响,铅合金及含铅玻璃等存在二次韧致辐射、硬度低、有毒性等缺点。含高原子序数——钨元素的WC颗粒增强铝基复合材料,其γ射线和中子屏蔽性能较铅更为优异,且稳定性高,高比刚度、高比强度、可塑性优良、环保无害,是一种新型结构功能一体化的金属基复合辐射防护材料。但该类材料的制备中无论采用搅拌铸造法、反应生成法、以及粉末冶金法,都无法避免混合过程中,高密度和硬度的WC增强体在铝基体中发生沉降和偏聚,造成增强体分布不均匀,从而影响到材料的力学性能、耐腐蚀性能等。针对这一问题,有研究表明,可通过不断优化机械混料工艺参数来提高混料的均匀...

【文章页数】：66 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 前言
    1.1 辐射的应用、危害及防护
        1.1.1 辐射的应用
        1.1.2 辐射的危害
        1.1.3 辐射防护及基本方法
    1.2 辐射屏蔽材料的屏蔽机理
    1.3 辐射屏蔽材料的研究现状及存在问题
        1.3.1 常见辐射屏蔽材料研究现状及不足
        1.3.2 辐射屏蔽铝基复合材料制备技术及不足之处
    1.4 提高铝基复合材料增强体分布均匀性的研究现状
    1.5 研究目的及意义
    1.6 研究内容
第2章 实验
    2.1 实验材料
        2.1.1 基体材料的选择
        2.1.2 功能相颗粒
        2.1.3 粘结剂的选取
    2.2 实验仪器与设备
    2.3 WCp/2024Al复合材料制备
        2.3.1 粉末混合
        2.3.2 预压成型
        2.3.3 真空烧结
    2.4 分析测试方法
        2.4.1 X射线衍射分析
        2.4.2 差热分析
        2.4.3 元素含量测定
        2.4.4 显微组织观察
        2.4.5 硬度测试
        2.4.6 致密度测试
        2.4.7 压缩性能测试
第3章 WC颗粒分布均匀性评价方法
    3.1 增强体分布均匀性定量表征现状
    3.2 增强相颗粒分布均匀性定量评价设计
第4章 包覆工艺参数对WC颗粒分布均匀性的影响
    4.1 增强相颗粒百分比对WC颗粒在Al基体中分布均匀性影响
    4.2 粘结剂含量对WC颗粒在Al基体中分布均匀性影响
    4.3 混料转速对WC颗粒在Al基体中分布均匀性影响
    4.4 混料时间对WC颗粒在Al基体中分布均匀性影响
    4.5 本章小结
第5章 WCp/2024Al复合材料表征及性能研究
    5.1 WCp/2024Al复合材料成分分析
    5.2 WCp/2024Al复合材料微观组织结构
    5.3 WCp/2024Al复合材料的力学性能
        5.3.1 硬度
        5.3.2 抗压性能
        5.3.3 致密度
    5.4 本章小结
结论
致谢
参考文献
攻读学位期间取得学术成果



本文编号：3902402