SHS/QP法制备MgO纳米晶陶瓷及烧结致密化机理研究
发布时间：2020-12-31 21:53
自蔓延高温合成快速加压（SHS/QP）法是一种在传统自蔓延高温合成反应过程中附加外加机械应力的新型合成方法。SHS/QP法具有以下主要特点：1.高升温速率（约1600K／min）；2.高外加应力（120MPa）。因此SHS/QP法不仅因本身自蔓延高温合成反应（SHS）的高升温速率特点从而适宜制备纳米材料,而且由于外加高机械应力的辅助而易于制备高致密度块体材料,有效地克服了传统SHS反应产物致密度较低的缺点。实验采用合适的自蔓延反应体系物料作为“化学炉”作为燃烧合成所需热源,辅助以高外加机械应力,成功制备出致密的MgO纳米晶陶瓷。此方法可以有效抑制传统陶瓷合成过程中的晶粒生长,被证明为制备致密的纳米陶瓷的一条有效途径。由于此方法制备过程时间短,合成条件特殊,且晶粒生长被明显抑制,故难以用传统的扩散理论解释,预示着独特的材料致密化机理的存在。本论文内容可分为三部分：一是绪论和实验部分,论述SHS/QP实验过程和测试方法；二是研究温度和压力因素对合成纳米陶瓷的晶粒尺寸和致密度的作用；三是对SHS/QP烧结致密化过程的机理研究。根据传统烧结理论,高温制备高致密度的纳米陶瓷需要满足以下一般性条件...
【文章来源】：武汉理工大学湖北省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：86 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
陶瓷晶粒尺寸与强度的关系图[30]
爆炸压实致密化法由于加压速度更快，同样存在锻压致密化法的缺点。提升架;2气压室;3锻锤;4模头;5试样图1一 5SHS锻压技术示意图Figl一 5SehematicrePresentationofSHSPlusForging一 PressureequiPment (4)SHS机械压力密实化法SHS结合热压密实化法是当前我国研究深入的致密化方法，其原理如图 1.6所示，即对样品整体加热引发SHS反应后，立即施加高压使材料致密化，实质是自蔓延高温合成辅助热压致密化的过程。。此实验需在热压炉内石墨模具中进行。这种工艺存在以下主要缺点:①能耗高，失去了SHS技术的优越性;②受模具强度所限，外加压力值较低(不能超过30MPa)，导致材料致密度不高[49]。 77777弓弓 弓」」」日日」」日 日，，，
爆炸压实致密化法由于加压速度更快，同样存在锻压致密化法的缺点。提升架;2气压室;3锻锤;4模头;5试样图1一 5SHS锻压技术示意图Figl一 5SehematicrePresentationofSHSPlusForging一 PressureequiPment (4)SHS机械压力密实化法SHS结合热压密实化法是当前我国研究深入的致密化方法，其原理如图 1.6所示，即对样品整体加热引发SHS反应后，立即施加高压使材料致密化，实质是自蔓延高温合成辅助热压致密化的过程。。此实验需在热压炉内石墨模具中进行。这种工艺存在以下主要缺点:①能耗高，失去了SHS技术的优越性;②受模具强度所限，外加压力值较低(不能超过30MPa)，导致材料致密度不高[49]。 77777弓弓 弓」」」日日」」日 日，，，
【参考文献】：
期刊论文
[1]Ti-C-3Ni-Al体系SHS反应热力学分析[J]. 金华军,唐立平. 钛工业进展. 2009(03)
[2]“化学炉”加机械压力法超快速制备超细晶氧化铝陶瓷[J]. 孟范成,傅正义,张金咏,王为民,王皓,王玉成. 硅酸盐学报. 2007(03)
[3]自蔓延高温合成（SHS）过程的热动力学研究[J]. 张金咏,傅正义,王为民,张清杰. 复合材料学报. 2005(02)
[4]纳米氮化钛粉体的制备及其影响因素[J]. 李景国,高濂,张青红,孙静,李蔚. 无机材料学报. 2003(04)
[5]具有表面修饰的SnO2纳米微晶的光学性质研究[J]. 余保龙,顾玉宗,毛艳丽,黄亚彬,符瑞生,朱从善,干福熹. 光学学报. 2000(11)
[6]纳米结构材料[J]. 王宏志,高濂,郭景坤. 硅酸盐通报. 1999(01)
[7]添加Cr2O3对Al2O3-TiC陶瓷烧结及纳米结构形成的影响[J]. 曾照强,胡晓清,林旭平,苗赫濯. 硅酸盐学报. 1998(02)
[8]纳米陶瓷与纳米陶瓷粉末[J]. 田明原,施尔畏,仲维卓,庞文琴,郭景坤. 无机材料学报. 1998(02)
[9]纳米级MgO粉体的合成[J]. 汪国忠,程素芳,何国良,田兴友,张立德. 合成化学. 1996(04)
[10]TiB2系金属陶瓷的SHSQP制备[J]. 傅正义,王为民,王皓,袁润章. 硅酸盐学报. 1996(06)
本文编号：2950379
【文章来源】：武汉理工大学湖北省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：86 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
陶瓷晶粒尺寸与强度的关系图[30]
爆炸压实致密化法由于加压速度更快，同样存在锻压致密化法的缺点。提升架;2气压室;3锻锤;4模头;5试样图1一 5SHS锻压技术示意图Figl一 5SehematicrePresentationofSHSPlusForging一 PressureequiPment (4)SHS机械压力密实化法SHS结合热压密实化法是当前我国研究深入的致密化方法，其原理如图 1.6所示，即对样品整体加热引发SHS反应后，立即施加高压使材料致密化，实质是自蔓延高温合成辅助热压致密化的过程。。此实验需在热压炉内石墨模具中进行。这种工艺存在以下主要缺点:①能耗高，失去了SHS技术的优越性;②受模具强度所限，外加压力值较低(不能超过30MPa)，导致材料致密度不高[49]。 77777弓弓 弓」」」日日」」日 日，，，
爆炸压实致密化法由于加压速度更快，同样存在锻压致密化法的缺点。提升架;2气压室;3锻锤;4模头;5试样图1一 5SHS锻压技术示意图Figl一 5SehematicrePresentationofSHSPlusForging一 PressureequiPment (4)SHS机械压力密实化法SHS结合热压密实化法是当前我国研究深入的致密化方法，其原理如图 1.6所示，即对样品整体加热引发SHS反应后，立即施加高压使材料致密化，实质是自蔓延高温合成辅助热压致密化的过程。。此实验需在热压炉内石墨模具中进行。这种工艺存在以下主要缺点:①能耗高，失去了SHS技术的优越性;②受模具强度所限，外加压力值较低(不能超过30MPa)，导致材料致密度不高[49]。 77777弓弓 弓」」」日日」」日 日，，，
【参考文献】：
期刊论文
[1]Ti-C-3Ni-Al体系SHS反应热力学分析[J]. 金华军,唐立平. 钛工业进展. 2009(03)
[2]“化学炉”加机械压力法超快速制备超细晶氧化铝陶瓷[J]. 孟范成,傅正义,张金咏,王为民,王皓,王玉成. 硅酸盐学报. 2007(03)
[3]自蔓延高温合成（SHS）过程的热动力学研究[J]. 张金咏,傅正义,王为民,张清杰. 复合材料学报. 2005(02)
[4]纳米氮化钛粉体的制备及其影响因素[J]. 李景国,高濂,张青红,孙静,李蔚. 无机材料学报. 2003(04)
[5]具有表面修饰的SnO2纳米微晶的光学性质研究[J]. 余保龙,顾玉宗,毛艳丽,黄亚彬,符瑞生,朱从善,干福熹. 光学学报. 2000(11)
[6]纳米结构材料[J]. 王宏志,高濂,郭景坤. 硅酸盐通报. 1999(01)
[7]添加Cr2O3对Al2O3-TiC陶瓷烧结及纳米结构形成的影响[J]. 曾照强,胡晓清,林旭平,苗赫濯. 硅酸盐学报. 1998(02)
[8]纳米陶瓷与纳米陶瓷粉末[J]. 田明原,施尔畏,仲维卓,庞文琴,郭景坤. 无机材料学报. 1998(02)
[9]纳米级MgO粉体的合成[J]. 汪国忠,程素芳,何国良,田兴友,张立德. 合成化学. 1996(04)
[10]TiB2系金属陶瓷的SHSQP制备[J]. 傅正义,王为民,王皓,袁润章. 硅酸盐学报. 1996(06)
本文编号：2950379
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