一、納米稀土對復(fù)合材料中超細粒子團聚現(xiàn)象的抑制(Ⅱ)——超細金屬銅粉團聚現(xiàn)象的抑制(論文文獻綜述)
張俊璐[1](2021)在《ZrC/NbC顆粒增強鎢銅復(fù)合材料的組織及性能研究》文中研究指明隨著國家科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,電工領(lǐng)域、軍工領(lǐng)域、電子領(lǐng)域日新月異,鎢銅復(fù)合材料作為應(yīng)用于其關(guān)鍵部位的零件,為了使鎢銅復(fù)合材料能夠更好的應(yīng)用在這些領(lǐng)域,而且應(yīng)用于更加嚴(yán)苛的服役環(huán)境,對制備優(yōu)異綜合性能的新型鎢銅復(fù)合材料有更高的要求。本文采用粉末冶金法制備鎢銅復(fù)合材料,首先,根據(jù)鎢銅復(fù)合材料的性能特點選擇用于增強鎢骨架性能的添加相,通過已有研究選擇加入x wt.%ZrC或NbC(x=0.5,2.0,4.0),采用不同混粉方式(V型混料機混粉、行星球磨機球磨、研缽研磨)制備復(fù)合材料,研究表明亞微米鎢銅復(fù)合材料的密度、壓縮/拉伸強度、摩擦磨損、耐電弧燒蝕等性能表現(xiàn)優(yōu)異,研究不同含量ZrC或NbC顆粒對亞微米鎢銅復(fù)合材料的組織、電導(dǎo)率、硬度、密度、室溫/高溫壓縮性能改善情況;其次,制備鎢銅復(fù)合材料的原始粉末形貌也對復(fù)合材料的性能有很大的影響,通過采用與前文粉末形貌不同的球形粉末制備鎢銅復(fù)合材料,研究初始粉末形貌對材料組織及性能的影響;最后,加入ZrC顆粒增強球形初始粉制備的鎢銅復(fù)合材料,通過加入不同含量誘導(dǎo)銅粉提升材料密度,研究對復(fù)合材料性能的影響:(1)加入x wt.%ZrC(x=0.5,2.0,4.0)增強鎢銅復(fù)合材料,采用三種不同的混料方式混合初始粉末。對組織均勻性研究,發(fā)現(xiàn)V型混料機和行星球磨機球磨制備的復(fù)合材料組織均勻性良好,對材料進行導(dǎo)電率、硬度、密度、室溫壓縮變形、高溫壓縮變形測試,綜合測試的各項性能得出使用V型混料機制備的0.5ZrC-WCu復(fù)合材料具有最佳的綜合性能。(2)加入xwt.%NbC(x=0.5,2.0,4.0)增強鎢銅復(fù)合材料。也采取三種不同的混料方式制備,根據(jù)掃描得到的顯微組織均勻性分析可知,行星球磨機球磨制備的復(fù)合材料組織均勻性最好,加入2.0wt.%NbC可以使材料具有優(yōu)異的綜合性能,采用球磨制備的復(fù)合材料電導(dǎo)率為18.04 MS/m,硬度為233.25 HB,密度為13.45 g/cm3,室溫壓縮強度為1111.18 MPa。(3)通過前兩章的實驗所得到的數(shù)據(jù)對比研究可知,采用V型混料機制備的0.5wt.%ZrC-WCu復(fù)合材料綜合性能優(yōu)異。本章首先研究采用球形初始粉末制備鎢銅合金,分析可知球形粉制備的復(fù)合材料比現(xiàn)有研究加入碳化物增強的材料性能有所提升;為改善材料的密度,所以采用不同含量誘導(dǎo)銅粉制備0.5wt.%ZrC增強球形粉制備的鎢銅復(fù)合材料,實驗結(jié)果表明,隨著誘導(dǎo)銅粉的減少,電導(dǎo)率下降,復(fù)合材料密度、硬度逐漸上升,室溫拉伸/壓縮逐漸上升。
田寧[2](2021)在《氧化石墨烯-金屬耦合強化鈦基復(fù)合材料組織與性能研究》文中研究指明具備低密度、高強度、耐腐蝕、耐高溫等優(yōu)異性能的鈦及鈦合金成為軍事行業(yè)、航空航天、醫(yī)療衛(wèi)生、石油化工等各個領(lǐng)域的理想材料。近年來,隨著航天航空技術(shù)的不斷發(fā)展,對鈦及鈦合金的機械性能和物理性能有了更高的要求。傳統(tǒng)鈦合金已經(jīng)無法滿足,新興的石墨烯增強鈦基復(fù)合材料為其性能進一步的提高提供了可能,但是研究發(fā)現(xiàn)通過不同方法調(diào)控石墨烯在鈦基復(fù)合材料中的分布,對鈦合金的機械性能提高有限,因此我們設(shè)想通過引入多個增強相來協(xié)同強化鈦基體,從而獲得強塑性匹配的鈦基復(fù)合材料。本文利用銅粉和氧化石墨烯通過球磨的方式對鈦基體粉末進行表面改性,隨后利用放電等離子燒結(jié)制備GONs-Cu/TC4復(fù)合材料。通過SEM掃描電鏡、X射線衍射儀、拉曼光譜儀、透射電子顯微鏡、X射線光電子能譜分析等手段分析表征GONs-Cu/TC4復(fù)合材料;同時利用拉伸試驗機、摩擦磨損試驗機和維氏硬度計對復(fù)合材料的靜態(tài)力學(xué)性能進行測試。研究銅含量、氧化石墨烯含量、熱處理、軋制溫度、軋制變形量及退火溫度等對復(fù)合材料顯微組織和力學(xué)性能的影響。最后對氧化石墨烯和銅協(xié)同強化復(fù)合材料的力學(xué)性能增強機理進行分析研究。主要得到以下幾點結(jié)論:1.在經(jīng)過球磨后的TC4粉體表面和燒結(jié)過后的樣坯中均能檢測到氧化石墨烯的存在。通過物相表征分析得到,部分氧化石墨烯在燒結(jié)過程中與鈦基體自發(fā)反應(yīng)生成Ti C,同時銅和鈦基體在燒結(jié)過程中反應(yīng)生成Ti2Cu顆粒且大多數(shù)集中在β-Ti上;此外顯微組織形貌表明氧化石墨烯和銅的添加可以起到細化晶粒的作用。2.燒結(jié)態(tài)GONs-Cu/TC4復(fù)合材料室溫拉伸強度隨著銅含量的增加而呈現(xiàn)線性增加趨勢的同時延伸率呈線性下降趨勢,抗拉強度和屈服強度最高分別可達1230MPa和1168Mpa,相較于TC4(UTS=930Mpa,0.2%YS=850MPa)分別提高了33%和37.4%。其主要增強機理為:碳原子和銅的固溶強化;細晶強化;彌散強化;載荷傳遞(GONs)。3.對燒結(jié)態(tài)GONs-Cu/TC4復(fù)合材料磨損行為進行了系統(tǒng)的測定及表征,并對其磨損機理進行了探討,當(dāng)銅含量達到5wt%時,復(fù)合材料的硬度最高達到411 HV,比TC4合金(330 HV)高約25%;此外,復(fù)合材料的摩擦系數(shù)最低0.12,磨損體積損失最低0.155mm3僅為TC4的一半。其主要摩擦增強機理為:通過析出相Ti2Cu、Ti C強化硬度;具備脆性Ti C@GONs結(jié)構(gòu);摩擦過程中拉拔出GONs的自潤滑作用及未反應(yīng)的Cu和GONs良好的導(dǎo)熱性。4.對GONs-Cu/TC4復(fù)合材料進行熱軋制溫度及變形量研究發(fā)現(xiàn),當(dāng)軋制溫度為900℃時同時變形量為90%時,強塑性最好,抗拉強度達到1520MPa同時延伸率為3.2%。軋制溫度較低時塑性提升較為明顯,軋制溫度過高時,呈現(xiàn)脆性較大的特征。5.同時研究GONs含量對GONs-Cu/TC4復(fù)合材料力學(xué)性能影響中發(fā)現(xiàn),不管是燒結(jié)態(tài)還是軋制態(tài),含有0.3wt%的GONs復(fù)合材料力學(xué)性能都達到最優(yōu),GONs含量過高容易導(dǎo)致團聚進行使得樣品性能下降。
于真鶴[3](2021)在《多層石墨烯/6063Al復(fù)合材料強韌化設(shè)計及斷裂行為研究》文中認為提高金屬材料強度的同時,提升塑性是材料科學(xué)界一直渴望實現(xiàn)的研究目標(biāo),但一般提高金屬強度的因素往往會導(dǎo)致塑性的降低,強度和塑性間表現(xiàn)出倒置的矛盾關(guān)系。金屬基復(fù)合材料是通過在金屬基體中人為地引入剛性顆粒以同時提高材料強度和剛度的一種被廣泛采用的方法,但因顆粒與基體彈性模量差異過大,不協(xié)調(diào)變形,導(dǎo)致界面應(yīng)力集中而發(fā)生早期開裂,塑性較基體急劇降低。為了解決此種強塑性間的制約問題,本文以石墨烯/6063Al復(fù)合材料為研究對象,從屈服強化、增強體分布和取向以及界面結(jié)構(gòu)三個角度進行了強韌化設(shè)計,采用片狀球磨、水平燒結(jié)及垂直擠壓三步粉末冶金工藝成功地制得了高強韌多層石墨烯/6063Al復(fù)合材料。系統(tǒng)地研究了復(fù)合材料制備過程中的微觀組織演化,闡明了石墨烯對鋁基體增強增韌機理,并利用原位拉伸試驗揭示了復(fù)合材料的變形過程及斷裂行為。設(shè)計并制備了高強韌多層石墨烯/6063Al復(fù)合材料。經(jīng)理論設(shè)計,高強韌石墨烯/鋁復(fù)合材料應(yīng)滿足以下條件:界面干凈且結(jié)合良好、高含量低損傷石墨烯于晶界和晶內(nèi)均勻彌散分布且定向排列。本文提出了一種新策略改善石墨烯在鋁中的分布形態(tài)及界面結(jié)合,滿足以上強韌化條件。制備流程包括:片狀球磨、水平燒結(jié)及垂直擠壓三步粉末冶金工藝。片狀球磨同步實現(xiàn)了鋁粉長達13h的片化變形及石墨烯的低損傷均勻分散,在球磨剪切力的作用下石墨烯剝離少層化,片狀粉體經(jīng)放電等離子體燒結(jié)水平堆垛成層狀預(yù)制體和垂直片層熱擠壓后,近90°的大塑性變形使石墨烯進一步剝離少層化,原始團聚的石墨烯納米片轉(zhuǎn)變?yōu)榫鶆蚍稚⒌亩鄬邮?片層厚度約為5~10nm,于晶界和晶內(nèi)均勻彌散分布,且沿擠壓方向準(zhǔn)定向排列,形成織構(gòu),石墨烯平面與擠壓方向的夾角約為15~34°,晶內(nèi)石墨烯與鋁之間存在如下取向關(guān)系:(111)Al//(0001)GNSs&[2-1-1]Al//[-12-10]GNSs。機械球磨的破碎作用及合金元素調(diào)控去掉了鋁粉表面氧化膜,界面由C-Al直接結(jié)合為主,基體Mg元素與Al2O3反應(yīng)生成棒狀Mg Al2O4,并結(jié)合低溫快速燒結(jié)避免了有害界面反應(yīng)產(chǎn)物Al4C3的生成。研究了擠壓態(tài)復(fù)合材料的顯微組織及力學(xué)性能。隨著石墨烯含量從0wt.%增加至1.0wt%,晶粒尺寸從912nm降為595nm,材料內(nèi)部<111>絲織構(gòu)強度從5.99增大到12.59。隨著含量增多,復(fù)合材料的屈服強度和抗拉強度單調(diào)上升,同時具有高塑性,0.5wt.%石墨烯/鋁復(fù)合材料具有最佳的強塑性匹配,屈服強度和抗拉強度較同工藝制備的鋁合金提高22%和15%,分別可達280MPa和341MPa,同時,總延伸率為16.3%,略高于鋁合金(14.6%),伴有明顯的頸縮現(xiàn)象。計算分析了復(fù)合材料屈服強度及應(yīng)變硬化兩階段的強化機制。屈服強度的強化機制主要由細晶強化、位錯強化、載荷傳遞強化以及晶內(nèi)石墨烯的Orowan強化構(gòu)成,當(dāng)含量增加到1.0wt.%時,Orowan強化占比高達52%。應(yīng)變硬化曲線擬合結(jié)果表明,林位錯硬化為主要機制,晶界石墨烯和晶內(nèi)石墨烯對位錯累積的貢獻機制不同,晶界石墨烯一方面阻礙位錯運動,造成位錯塞積,另一方面降低晶界擴散系數(shù),減少晶界對刃型位錯的吸收湮滅,而晶內(nèi)石墨烯依靠Orowan位錯環(huán)增殖提高位錯密度,但會在一定程度上加大螺位錯的湮滅。揭示了復(fù)合材料的變形過程和斷裂行為。原位拉伸結(jié)果表明,石墨烯通過偏轉(zhuǎn)、矯直、層間錯排以協(xié)調(diào)基體變形,減少了界面應(yīng)力集中和開裂傾向,使塑性變形延續(xù)到頸縮發(fā)生。斷裂過程中,密集分布的石墨烯分散并阻隔基體中裂紋分布和連通,橋接基體裂紋的同時,承擔(dān)載荷,隨后發(fā)生錯層滑移和逐步撕裂。石墨烯的協(xié)調(diào)變形和逐步分層撕裂提供了持久變形及橋接效應(yīng),是復(fù)合材料優(yōu)異塑性和韌性的主要原因。撕裂的少層石墨烯依附于基體韌窩側(cè)壁定向密集排列,沿受力方向伸出100nm以上,形成特殊的“蟬翼狀”斷口。本論文研究結(jié)果為理解石墨烯對金屬基體的強韌化提供了直觀實驗證據(jù),對高強韌金屬基復(fù)合材料的設(shè)計和制備具有重要的指導(dǎo)意義。
蘇武麗[4](2021)在《摻雜石墨烯和納米氧化鋁顆粒的WC-6Co硬質(zhì)合金的強韌化研究》文中指出WC-6Co硬質(zhì)合金具有良好的機械性能,但是受粘結(jié)相和晶粒大小的共同影響,合金并不能同時具備高硬度、高強度及高韌性。所以如何在保持其高硬度的同時提高強度和韌性是WC-6Co硬質(zhì)合金當(dāng)前研究的核心課題。盡管制備超細/粗晶硬質(zhì)合金和摻雜晶粒長大抑制劑、稀土元素等改善了部分性能,但仍然存在工藝控制困難、性能提升不顯著的技術(shù)問題。因此,基于各種添加劑對硬質(zhì)合金的強化機制以及碳含量對合金組織性能的影響,本文選擇碳材料作為添加劑,探究其作為增碳劑和增強相對WC-6Co硬質(zhì)合金力學(xué)性能的影響,為低鈷WC基硬質(zhì)合金增強增韌提供新的思路。本文首先通過低壓燒結(jié)制備了添加不同含量的多層石墨烯的WC-6Co硬質(zhì)合金樣品,然后從顯微組織、致密化、導(dǎo)熱性能、力學(xué)性能等幾個方面進行表征分析。結(jié)果表明,石墨烯在Co相、WC/WC界面和WC/Co界面以增強相的形式存在,并使合金晶粒得到不同程度細化。同時添加石墨烯有利于合金致密化,且其顯著提高了合金的導(dǎo)熱系數(shù)。當(dāng)石墨烯含量為0.05 wt.%時,石墨烯分布最均勻,晶粒細化效果最明顯,致密化程度最高。石墨烯含量超過0.05 wt.%時,粉末開始出現(xiàn)團聚現(xiàn)象,合金的晶粒細化效果及致密化的提升受到一定的影響。隨著石墨烯含量的增加,硬質(zhì)合金硬度略有下降,橫向斷裂強度先增大后減小,斷裂韌性獲得不同程度的提高。當(dāng)石墨烯含量為0.05 wt.%時,橫向斷裂強度達到2321.2 MPa,相比于基體提高35.3%;斷裂韌性提高到13.1 MPa·m1/2,相比于基體提高31.0%。綜合考慮,含0.05 wt.%石墨烯硬質(zhì)合金具有相對優(yōu)異的綜合性能。除了石墨烯本身作為增強相外,致密化提高以及石墨烯誘導(dǎo)的細晶強化是致使合金獲得強韌化的原因。然而鑒于多層石墨烯對硬質(zhì)合金硬度的不利影響,本文接著通過膠體加工方法制備了GO/Al2O3復(fù)合顆粒,并將其添加到WC-6Co硬質(zhì)合金中。由TEM觀察到GO/Al2O3復(fù)合顆粒被包覆于WC晶粒內(nèi)部并通過自身塑性變形與WC晶粒界面緊密結(jié)合。通過XRD及EDS檢測得,GO/Al2O3復(fù)合顆粒固溶于Co相中引起Co相晶格畸變,當(dāng)含量為0.05 wt.%時,Co相溶解了更多W原子,提高了固溶強化的增強效果。和石墨烯一樣,GO/Al2O3復(fù)合顆粒有利于提高合金的晶粒細化和致密化,其程度和GO/Al2O3復(fù)合顆粒的分散狀態(tài)有關(guān)。GO/Al2O3復(fù)合顆粒為0.05 wt.%時,GO/Al2O3復(fù)合顆粒的分散最均勻,合金晶粒細化最明顯,致密化程度最高。WC-6Co硬質(zhì)合金的硬度、強度和斷裂韌性隨著GO/Al2O3復(fù)合粒子的添加量的增多呈現(xiàn)出一致的先增大后減小的趨勢,并且在GO/Al2O3復(fù)合粒子含量為0.05 wt.%時達到最優(yōu)。其中硬度為2021 HV30,相比于基體提高3.0%;橫向斷裂強度為2480.4MPa,相比于基體提高121.3%;韌性為11.5 MPa·m1/2,相比于基體提高14.5%。除了合金致密化程度提高之外,GO/Al2O3復(fù)合顆粒誘導(dǎo)的強韌化機理包括晶粒細化,位錯強化,固溶強化和彌散強化等。盡管合金的硬度、強度和韌性均得到了提高,但仍然無法避免GO/Al2O3復(fù)合粒子含量較多(>0.1 wt.%)時發(fā)生的粉末團聚現(xiàn)象。因此,最后本文在機械球磨的基礎(chǔ)上采用了超聲-凍干混粉工藝加以改進。通過對比機械球磨混粉發(fā)現(xiàn),超聲-凍干混粉工藝方法可以有效解決GO/Al2O3復(fù)合粒子的團聚問題以獲得細小均勻的粉末顆粒。尤其是對于添加0.15 wt.%GO/Al2O3復(fù)合粒子的合金,通過超聲-凍干混粉工藝后,復(fù)合粒子均勻分布在WC晶粒間使細化晶粒的效果較為顯著,而且合金的相對密度較高,合金的強度提高至2723.6 MPa,相比于普通機械球磨的合金提高了約600 MPa,其硬度和韌性也有相應(yīng)的提高。對于添加0.2 wt.%GO/Al2O3復(fù)合粒子的合金,盡管通過超聲-凍干混粉工藝后團聚現(xiàn)象有所減輕,但依舊沒有達到良好的分散效果。因此強度和硬度相比于機械球磨后的合金僅小幅度提高,而斷裂韌性卻降低。
陸天行[5](2021)在《鎢彌散強化銅合金制備及性能研究》文中研究表明隨著科技水平的發(fā)展,如何開發(fā)兼具高強度與高導(dǎo)電性的銅合金成為研究者探索的重點。近數(shù)十年,彌散強化(Dispersion Strengthened,DS)銅合金以其兼顧高強高導(dǎo)的特性、良好的高溫穩(wěn)定性引發(fā)眾多關(guān)注?,F(xiàn)有彌散強化銅合金中強化相以氧化物為主,但是氧化物較強的電子散射效應(yīng)、較低的輻照穩(wěn)定性成為進一步提升其性能的限制因素。鎢具備高硬度、高熔點、良好的導(dǎo)電導(dǎo)熱性和優(yōu)良的耐輻照性能,是新一代高強高導(dǎo)彌散強化銅中優(yōu)秀的強化相選擇。現(xiàn)有研究者的工作集中于機械合金化制備合金,而在上述外源法合成技術(shù)中,顆粒難以均勻細化的問題限制了鎢顆粒的強化效果和合金的導(dǎo)電性能?;谏鲜霰尘?本文成功地開發(fā)了以原位反應(yīng)為核心的鎢彌散強化銅粉末的合成策略,并制備出顆粒細小、分布均勻、具有優(yōu)良綜合性能的鎢彌散強化銅合金。本文圍繞鎢彌散強化銅的粉末冶金方法制備和力學(xué)、導(dǎo)電性能進行研究,進一步探討其高溫穩(wěn)定性與組織結(jié)構(gòu)演變。本研究將為未來進一步開發(fā)高性能彌散強化銅合金提供理論依據(jù)。對擴展彌散強化銅合金的應(yīng)用場景,進一步研發(fā)性能更高、高溫穩(wěn)定性更好、可工業(yè)化應(yīng)用的高強高導(dǎo)銅合金具有重要意義。熱力學(xué)分析表明鎢作為彌散相的制備難點在于Cu-W二元體系極高的形成焓(>33 kJ/mol),導(dǎo)致外部加入的鎢在銅基體中分散與細化存在很高的能壘,故需要設(shè)計中間過程降低鎢顆粒的形成能量。首先以易細化的銅、鎢氧化物作為前驅(qū)體,采用溶膠凝膠-氣相還原法制備合金。制備的塊體合金中消除了亞微米級以上的大尺寸顆粒影響,組織均勻性、彌散顆粒細化程度與導(dǎo)電性顯著優(yōu)于一般機械合金化法制備的合金。在氣相法的基礎(chǔ)上,結(jié)合機械合金化法開發(fā)氣-固原位反應(yīng)法制備鎢彌散銅合金。合成過程中Cu基體的包覆充分抑制中間水合物的生成,因此Cu-W間通過固相傳質(zhì)機制反應(yīng)。固相傳質(zhì)反應(yīng)能將鎢的形成溫度降低至600℃以下,使W顆粒在高溫形成過程中免于氣相形核與粗化。所制備的合金中鎢彌散顆粒平均尺寸小于30 nm,通過大變形量冷軋后抗拉強度達到596 MPa,并保持約85 IACS%的導(dǎo)電性能。冷軋態(tài)合金經(jīng)過800℃高溫退火后抗拉強度與屈服強度為402 MPa與289 MPa,退火后合金基體晶粒尺寸為0.97 μm,彌散顆粒未出現(xiàn)明顯長大。高溫退火后基體織構(gòu)相較于冷軋態(tài)保持穩(wěn)定,無明顯變化。分析表明其力學(xué)性能主要源于第二相強化與細晶強化機制,內(nèi)部高密度鎢顆粒帶來的晶粒細化效果與位錯釘扎效應(yīng)帶來較高的強度與高溫穩(wěn)定性。電阻率的增加主要由顆粒電阻效應(yīng)、顆粒電子散射與晶界散射導(dǎo)致。通過添加鎢彌散相代替氧化物相,能夠在不損失強度的前提下提升銅合金導(dǎo)電性,同時抑制高彌散相含量帶來的脆化影響。通過原位反應(yīng)法合成雙相彌散強化銅合金,采用純固相的機械-化學(xué)復(fù)合法(Mechano-chemical Processing,MCP)制備兩種含有TiO2與Al2O3的復(fù)合相鎢彌散銅。由于MCP反應(yīng)中元素擴散路徑短、顆粒長大不明顯,并且在合成過程中固相反應(yīng)形成的兩相顆粒之間存在互抑制效應(yīng),進一步限制了氧化物與鎢顆粒的長大,帶來更優(yōu)的強化效果。組織中W顆粒和氧化物最小尺寸維持在10nm級別,基體晶粒尺寸均在800 nm以下。其中Cu-W-Al2O3合金的高溫穩(wěn)定性優(yōu)良,經(jīng)過800℃退火后抗拉強度與屈服強度為442 MPa和350 MPa,對比熱擠壓態(tài)僅下降6%,導(dǎo)電率維持在80IACS%以上,延伸率維持在15%?;ヒ种菩?yīng)提升合金基體中強化相分散效果,避免避免顆粒長大導(dǎo)致的晶界脆化。退火態(tài)組織保持纖維織構(gòu)不變,基本未出現(xiàn)再結(jié)晶晶粒,高密度的復(fù)合相強化顆粒提供了良好的細晶強化效果和更優(yōu)的高溫穩(wěn)定性?;趯嶒灲Y(jié)果,對鎢彌散銅的高溫組織演變與強化相結(jié)構(gòu)進行分析。經(jīng)過更長時間退火過程,合金的強度與硬度維持穩(wěn)定不再下降,平均晶粒尺寸保持在約1 μm。鎢彌散強化銅的再結(jié)晶過程會經(jīng)過回復(fù)-晶粒重組為亞結(jié)構(gòu)-不同亞結(jié)構(gòu)融合形成超大晶粒-超大晶粒內(nèi)部形核再結(jié)晶的過程,最終穩(wěn)定為包含再結(jié)晶晶粒和高密度變形晶粒的雙相結(jié)構(gòu)。影響鎢顆粒穩(wěn)定性的核心是其在銅基體內(nèi)的粗化過程,通過Ostwald熟化機制描述顆粒的長大機制,推導(dǎo)出晶粒內(nèi)與晶界處的平衡濃度與擴散系數(shù)。結(jié)構(gòu)表征結(jié)果證明Cu-W界面為穩(wěn)定的半共格界面結(jié)構(gòu),對應(yīng)K-S位向關(guān)系,鎢顆粒的強化形式為位錯繞過機制,原位反應(yīng)生成的顆粒與基體之間結(jié)合緊密。通過分子動力學(xué)計算結(jié)果驗證了上述結(jié)構(gòu)的能量穩(wěn)定性。結(jié)合實驗與理論計算闡明鎢彌散強化銅的強化與組織演變機理,為開發(fā)更高性能難熔金屬彌散強化銅提供理論工具。
郭龍湖[6](2021)在《熔體浸透法制備線纜用鋁/石墨烯復(fù)合材料組織性能研究》文中指出當(dāng)前,粉末燒結(jié)路線是制備鋁/石墨烯復(fù)合材料的主流方法,然而該方法存在重大不足之處,即難以量產(chǎn)鋁/石墨烯復(fù)合材料,從而約束其規(guī)模化應(yīng)用。為此,本項目提出液相混粉加熔煉工藝制備鋁/石墨烯復(fù)合材料的方法,該方法克服了粉末路線無法量產(chǎn)鋁/石墨烯復(fù)合材料的問題。本文以還原氧化石墨烯粉體、納米鋁粉和銅粉為原料,研究液相混粉工藝對石墨烯分散性的影響;隨后將石墨烯分散均勻的粉體引入鋁熔體中,制備鋁/石墨烯復(fù)合材料,本文對復(fù)合材料施加擠壓和拉拔變形處理以獲取鋁/石墨烯復(fù)合材料絲材,探討變形過程中復(fù)合材料的組織演變行為,分析復(fù)合材料絲材的力學(xué)性能和電學(xué)性能。采用液相超聲分散工藝對石墨烯和納米鋁粉在無水乙醇環(huán)境中進行混粉處理,研究超聲時間和石墨烯含量對混合粉體中石墨烯分散性的影響,發(fā)現(xiàn)石墨烯含量為5wt.%,并且超聲時間6h以上,可獲得獨特的“三明治”結(jié)構(gòu)的混合粉體,該結(jié)構(gòu)中納米鋁粉將石墨烯納米片包裹住;在納米銅粉和石墨烯混合粉體中也發(fā)現(xiàn)類似的結(jié)構(gòu)。采用熔煉工藝制備多個成分的鋁/石墨烯復(fù)合材料(石墨烯含量0~0.04%),鑄態(tài)下石墨烯均勻分布于鋁基體的晶界處,隨著石墨烯含量的增加,鋁晶粒尺寸呈降低趨勢,石墨烯含量為0.04%時,鋁晶粒尺寸約為40μm,擠壓變形和冷態(tài)拉拔后鋁晶粒被拉長,復(fù)合材料呈現(xiàn)纖維組織,絲材320℃/2h退火處理后復(fù)合材料轉(zhuǎn)變?yōu)榈容S組織,鋁晶粒尺寸約為18μm。拉拔態(tài)復(fù)合材料絲材具有很高的拉伸強度(超過300MPa),不過以犧牲塑性為代價;退火處理后,復(fù)合材料絲材塑性明顯提升,均超過22%,強度有所降低,石墨烯含量增加和絲材直徑減小均有助于復(fù)合材料拉伸強度的提高。以納米銅粉代替鋁粉后,復(fù)合材料呈現(xiàn)出相似的組織演變特征,相對于同條件鋁/石墨烯復(fù)合材料,含2Cu的復(fù)合材料的拉伸強度有所提高,塑性變化不大。退火態(tài)復(fù)合材料均發(fā)生微孔聚集性斷裂。鋁/石墨烯復(fù)合材料絲材電學(xué)性能測試發(fā)現(xiàn),隨著石墨烯含量增加,復(fù)合材料導(dǎo)電性呈現(xiàn)先增加后減少的趨勢,退火處理后復(fù)合材料導(dǎo)電性明顯增加,平均增加了2.5%IACS。石墨烯含量為0.02wt.%時,退火后復(fù)合材料絲材導(dǎo)電性達到63.78%IACS,絲材直徑減小,不利于復(fù)合材料導(dǎo)電性能的提高。在含銅鋁/石墨烯復(fù)合材料中發(fā)現(xiàn)類似規(guī)律,不過相對于鋁/石墨烯復(fù)合材料,含Cu復(fù)合材料的導(dǎo)電性所降低,0.02wt.%石墨烯時,復(fù)合材料的導(dǎo)電性為60.54% IACS。
葛健[7](2021)在《電解法制備高導(dǎo)電性銅粉的研究及應(yīng)用》文中研究指明樹枝狀銅粉主要是通過電解法制備的一種金屬粉,微觀形貌多為樹枝狀,由于特殊的形貌使其具有較大的比表面積和電阻低等優(yōu)良的特性,因此被廣泛應(yīng)用到屏蔽材料、電池、航空航天等特殊領(lǐng)域。然而,通常使用電解法制備的銅粉,存在團聚現(xiàn)象嚴(yán)重、樹枝晶粗大、做成的膜材料具有較大的厚度以及不能形成良好的導(dǎo)電網(wǎng)絡(luò)等缺陷,因而限制了樹枝狀銅粉在導(dǎo)電膜層材料中的廣泛應(yīng)用。針對此問題,本文在常規(guī)電解法制備銅粉的基礎(chǔ)上,通過使用添加劑,改變電解參數(shù),成功地獲得了微觀形貌細長、分枝發(fā)達、具有良好導(dǎo)電性且厚度相對較小的樹枝狀的粉體。通過X射線衍射儀(XRD)、掃描電子顯微鏡(SEM)、電化學(xué)工作站、比表面積分析儀等,對制備的電解銅粉進行了表征分析,研究了不同添加劑,工藝條件等對微觀形貌以及性能的影響。實驗研究結(jié)果表明:(1)在電解液中加入十二烷基硫酸鈉(SDBS)與聚乙烯吡咯烷酮(PVP),可以制備出微觀形貌細長且具有發(fā)達樹枝的金屬銅粉,SEM/EDS與XRD分析顯示粉體純凈度高,銅粉枝晶細長分枝茂密,具有良好的分散性、低松裝密度以及高比表面積,能夠形成良好的導(dǎo)電網(wǎng)絡(luò),并且膜層厚度相對較小。(2)電解銅粉的微觀形態(tài)與電解工藝條件密切相關(guān),在電流密度為1500A/m2、Cu2+濃度為0.01mol/L、H2SO4含量為0.25mol/L、添加劑SDBS與PVP含量分別為5g/L、1.25g/L以及刮粉周期為25min的優(yōu)化條件下,粉體呈明顯的樹枝狀,其枝晶主干及分枝細長,粒徑均勻,形貌最佳。(3)添加劑PVP和SDBS的協(xié)同作用對改善電解銅粉形貌和性能具有重要作用。與未加入或者單獨僅加入PVP或SDBS其中一種添加劑相比,在電解液中同時加入一定量PVP和SDBS時,陰極具有更高的Cu2+還原反應(yīng)阻抗,較低的擴散電阻,增強的陰極極化與擴散傳質(zhì)效應(yīng),這有利于提高銅的結(jié)晶形核速率,降低生長速率,從而易于獲得細晶銅粉。保證了離子在較高的傳質(zhì)效應(yīng)和高度分散的情況下具有較大的陰極極化效應(yīng)。該行為可歸因于SDBS與PVP會形成膠束,能夠占據(jù)陰極反應(yīng)的活性位點,阻礙Cu2+的還原析出,使得電解銅粉的電位負移,陰極極化增大。(4)PVP和SDBS的加入,可以降低原子擴散所需的激活能,致使反應(yīng)過程中物質(zhì)傳遞速率與分散程度得以提高。影響的大小順序為:(SDBS+PVP)>SDBS>PVP>Blank。(5)實驗制備的細長形樹枝狀銅粉的松裝密度為0.567 g·cm-3,比表面積為3.543 m2·g,電阻為15 mΩ。
黃嘯[8](2021)在《碳量子點增強銅基復(fù)合材料的研究》文中研究表明在銅基復(fù)合材料中,由于其增強體(碳納米管、石墨烯)與銅基體潤濕性較差,在與銅基復(fù)合材料復(fù)合時極易發(fā)生無法均勻分散引起團聚現(xiàn)象,造成界面結(jié)合能力差,使其對銅基復(fù)合材料的力學(xué)強化效果不明顯或者造成更大的缺陷,明顯未能達到起初實驗設(shè)計要求;不僅如此,弱的結(jié)合界面形成電子勢壘、電子散射,嚴(yán)重影響銅基復(fù)合材料的電學(xué)性能。雖然研究工作者們一直研發(fā)新的工藝去改善碳納米材料在金屬基中存在的這些問題,但始終沒有合適的方法在根本上解決這些問題。為此,本文探尋了一種新的碳納米材料研究其對增強銅基復(fù)合材料的可行性,并對新的碳納米材料——碳量子點(CQD)的微觀結(jié)構(gòu)、物相組成進行了一定分析研究;以CQD為增強體,對CQD/Cu復(fù)合材料和CQD/Cu-Ti合金復(fù)合材料的制備、界面結(jié)構(gòu)、性能和增強機制進行了研究。實驗結(jié)果表明:(1)通過一步水熱法制備了以檸檬酸和乙二胺為前驅(qū)體的CQD,其粒徑在0.24 nm左右;在室溫下中表現(xiàn)出長期的均勻性,沒有明顯聚合沉淀現(xiàn)象。對CQD進行了物相分析和微觀表征發(fā)現(xiàn)CQD核心主要由sp2雜化碳原子組成,表面存在各種親水性官能團(如羥基、氨基、羧基)。這使得CQD能夠為與銅基粉末復(fù)合過程中提供結(jié)合位點,使這些基團易與銅產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng),生成Cu-O-C鍵,從而改善碳與銅基體潤濕性較差的問題。隨著水熱反應(yīng)溫度逐漸升高,含氧官能團逐步分解,類聚合物碳點發(fā)生碳化,CQD晶格常數(shù)變大,具有結(jié)晶性的碳含量增多,在后續(xù)與Cu-Ti合金結(jié)合的過程中,更易生成第二相產(chǎn)物——碳化物。形成了新的界面,進而提高銅基復(fù)合材料的界面結(jié)合強度,使其力學(xué)性能得以提高。(2)通過了分子級共混法制備了CQD/Cu2O復(fù)合材料粉末,CQD均勻分在在銅基體中,并形成化學(xué)鍵Cu-O-C將CQD和銅基體牢固的結(jié)合在一起,有效的改善了界面結(jié)合能力,并形成了半共格界面。結(jié)果表明,CQD/Cu復(fù)合材料和CQD/Cu-Ti合金復(fù)合材料的抗拉強度(UTS)和屈服強度(YS)均有很大程度的提高,當(dāng)CQD含量為0.4 wt.%時,CQD/Cu復(fù)合材料的UTS為271 MPa,比相同方法制備的純銅樣品提高了約31%;電導(dǎo)率達到了94.8 IACS%,與相同條件下制備的純銅的電導(dǎo)率96.6 IACS%非常接近。而CQD/Cu-Ti合金復(fù)合材料的UTS和YS分別達到了407 MPa、350 MPa。在CQD含量為0.2 wt.%時,復(fù)合材料表現(xiàn)出較好的延伸率,均比其他質(zhì)量分?jǐn)?shù)CQD的復(fù)合材料要高出許多,其中,0.2 wt.%CQD/Cu的延伸率(EL)為37.3%;0.2 wt.%CQD/Cu-Ti的EL為34.9%,比純Cu/Cu-Ti合金復(fù)合材料的EL還高出2.3倍。(3)通過對CQD增強銅基復(fù)合材料的強化機理進行分析發(fā)現(xiàn),當(dāng)CQD質(zhì)量分?jǐn)?shù)≤0.2 wt.%時,在CQD/Cu-Ti合金復(fù)合材料中生成的Ti C較少,強化機制和CQD/Cu復(fù)合材料相似,主要通過銅和碳原子的共價鍵Cu-O-C鍵增強碳與金屬之間鍵合的形式來改善了銅基體與碳之間的界面結(jié)合能力和載荷轉(zhuǎn)移效率;其次,通過細晶強化的協(xié)同作用,使得CQD/Cu復(fù)合材料的力學(xué)性能顯著提高,其延伸率最為明顯。當(dāng)CQD質(zhì)量分?jǐn)?shù)>0.2 wt.%時,CQD與Cu-Ti合金反應(yīng)生成了大量的Ti C。通過對碳化物的演變機理的研究,細晶強化、位錯強化、奧羅萬強化是CQD/Cu-Ti合金復(fù)合材料的主要強化機制,其理論計算得到了三種計算抗拉強度分別為10.4 MPa,42.8 MPa和53.7 MPa。這與實際的數(shù)值較為接近。
劉紹慧[9](2020)在《一步原位還原法制備石墨烯增強銅基復(fù)合材料及其性能研究》文中認為石墨烯因其優(yōu)異的本征性能及力學(xué)性能,被廣泛作為增強體用于銅基復(fù)合材料的制備中。然而,石墨烯易團聚、在銅基體難以均勻分散,傳統(tǒng)的粉末冶金工藝也較難實現(xiàn)均勻分散;界面結(jié)合好壞也基本決定了復(fù)合材料性能的優(yōu)劣,石墨烯與銅界面潤濕差,從而使其難以發(fā)揮理想的增強效果。為此,本文以能在溶液中穩(wěn)定分散的GO為前驅(qū)體,通過一步原位還原法制備石墨烯負載銅(Cu@RGO)、石墨烯負載鈷(Co@RGO)粉體,利用超聲分散結(jié)合濕磨的方式將其與超細銅粉混合均勻,與直接球磨相比,這種在溶液中攪拌混粉的方式更簡便且對石墨烯結(jié)構(gòu)損傷小,最后采用放電等離子(SPS)燒結(jié)制備石墨烯負載銅/鈷增強銅基復(fù)合材料(Cu@RGO/Cu,Co@RGO/Cu),并對其進行組織形貌觀察和性能分析。結(jié)果表明:(1)制備的GO呈褶皺薄紗狀,其表面含有大量親水含氧基團及缺陷,為后續(xù)負載金屬粒子提供形核點;(2)以一步原位還原法成功制備了Cu@RGO,Co@RGO,被還原出的Cu、Co粒子均為納米尺寸且較均勻的分布在石墨烯片層結(jié)構(gòu)中,可抑制石墨烯在其范德華力下的團聚現(xiàn)象;(3)超聲分散結(jié)合濕磨的方式可使適量的Cu@RGO,Co@RGO均勻分散在銅基體中;(4)Cu@RGO/Cu復(fù)合材料致密度、電導(dǎo)率隨Cu@RGO含量的增加逐漸減少,硬度先增加后減小,摩擦系數(shù)逐漸減小,磨損機制主要由粘著磨損、磨粒磨損向剝層磨損轉(zhuǎn)變;Cu@RGO含量為0.45wt.%時,材料顯微硬度為123 HV,相對于純銅提高40%,致密度為96.95%,電導(dǎo)率為93.86%IACS;Cu@RGO含量為0.60 wt.%時的摩擦磨損性能最好,在載荷為6N的摩擦條件下,其平均摩擦系數(shù)為0.34,磨損率為5.89×10-99 mm3/(N·M),與純銅相比分別降低了52%,73%;(5)Co@RGO/Cu復(fù)合材料致密度、硬度、摩擦系數(shù)隨燒結(jié)溫度的升高先增加后減小,電導(dǎo)率逐漸下降;燒結(jié)溫度為700℃時,材料顯微硬度為126 HV,致密度為97.39%,電導(dǎo)率為88.12%IACS,摩擦系數(shù)最小,磨損形貌主要為犁溝和凹坑,磨損形式則主要為磨粒磨損、剝層磨損與氧化磨損,綜合性能最好;(6)負載金屬粒子的石墨烯增強銅基復(fù)合材料的硬度、致密度均優(yōu)于未負載金屬粒子的石墨烯組試樣,說明在石墨烯表面負載銅或鈷粒子可增強石墨烯與銅的界面結(jié)合,且負載的銅、鈷粒子類似于微滾動軸承,可更大程度的改善摩擦性能。
黃斐[10](2020)在《多尺度微納結(jié)構(gòu)Cu-Y2O3復(fù)合材料調(diào)控制備及其性能研究》文中提出顆粒增強銅基復(fù)合材料因其高強高導(dǎo)、耐高溫、耐磨及耐電弧侵蝕等諸多性能優(yōu)點,廣泛應(yīng)用于集成電路引線框架、高壓變電設(shè)備轉(zhuǎn)換開關(guān)、汽車用點焊機電極等領(lǐng)域。然而目前顆粒增強銅基復(fù)合材料制備工藝在實現(xiàn)材料強度大幅提升的同時,往往伴隨著材料室溫加工性能的急劇下降,嚴(yán)重制約了其向精密電子裝備領(lǐng)域中的拓展與應(yīng)用。構(gòu)建微納結(jié)構(gòu)組織作為改善金屬材料室溫強塑矛盾的有效途徑之一,已在學(xué)術(shù)界內(nèi)受到廣泛關(guān)注并成為研究熱點。因此,本文以脆性銅氧化物與納米氧化釔作為原料,采用機械球磨、氣氛還原與放電等離子燒結(jié)技術(shù)相結(jié)合的方式,研究開發(fā)一種可實現(xiàn)增強相彌散分布且基體呈微納結(jié)構(gòu)特征的Cu-Y2O3復(fù)合材料制備工藝。結(jié)合掃描電鏡(SEM)、高分辨透射電鏡(HRTEM)和電子背散射衍射(EBSD)等分析技術(shù),系統(tǒng)研究該工藝下Y2O3含量對增強相分布、微納結(jié)構(gòu)組織與力學(xué)性能的影響規(guī)律,提出影響材料組織與性能的制備工藝關(guān)鍵步驟,闡明Cu-Y2O3復(fù)合材料的強化機制和微觀形變行為,為進一步研究與開發(fā)強度與塑性良好匹配的顆粒增強銅基復(fù)合材料奠定理論與實驗基礎(chǔ)。本文對Cu-Y2O3復(fù)合材料的納米粉體制備方法進行了迭代優(yōu)化。一步球磨兩步還原工藝(球磨混粉后CO輕度還原再H2深度還原)雖實現(xiàn)高還原度且無明顯銅粉燒結(jié)的納米粉體制備,但放電等離子燒結(jié)后的增強相呈準(zhǔn)連續(xù)網(wǎng)狀分布;二步球磨二步還原工藝(球磨混粉、CO輕度還原、球磨固化及H2深度還原交錯進行)可以外部物理添加的方式實現(xiàn)較高體積分?jǐn)?shù)的納米Y2O3顆粒在基體中的彌散分布,同時利用放電等離子燒結(jié)技術(shù)制備的Cu-Y2O3復(fù)合材料銅基體微觀組織可呈現(xiàn)出納米晶粒區(qū)域包裹微米晶粒區(qū)域的微納結(jié)構(gòu)特征。研究發(fā)現(xiàn)Y2O3含量對微納結(jié)構(gòu)Cu-Y2O3復(fù)合材料中增強相的分散性和晶粒尺度的大小與分布均產(chǎn)生顯著影響。當(dāng)Y2O3含量為4 vol.%時,基體雖呈微納結(jié)構(gòu)特征,但由于CO還原過程中納米銅顆粒的燒結(jié)與粗化,納米Y2O3在最終塊體材料中出現(xiàn)了明顯的團聚現(xiàn)象,材料的硬度和屈服強度僅為99.7HV和274.1 MPa;當(dāng)Y2O3含量為10 vol.%時,納米Y2O3在基體中彌散分布,基體晶粒尺寸明顯細化和均勻化,微納結(jié)構(gòu)特征基本消失,材料硬度和屈服強度雖高達198.7HV和613.3 MPa,卻喪失了加工硬化能力;當(dāng)Y2O3含量為7 vol.%時,納米Y2O3在基體中彌散分布且基體微納結(jié)構(gòu)特征明顯,此時,材料顯微硬度和屈服強度分別達到182.3HV和437.9 MPa,最大壓縮真應(yīng)變可達0.463,且導(dǎo)電率還可保持62.9%IACS?;陬w粒增強金屬基復(fù)合材料強化理論的分析,本文開發(fā)的微納結(jié)構(gòu)Cu-Y2O3材料屈服強度提升最主要來源為晶界強化和Y2O3與基體熱膨脹系數(shù)差異引起的熱錯配強化,且可通過均方根疊加法模型進行屈服強度理論計算與預(yù)測。微觀形變行為研究表明,微納結(jié)構(gòu)Cu-Y2O3復(fù)合材料中基體細晶與納米Y2O3構(gòu)成的硬區(qū)承受大部分應(yīng)變能,粗晶構(gòu)成的軟區(qū)承擔(dān)主要塑性變形,粗細晶之間界面處通過應(yīng)變再分配協(xié)調(diào)軟硬區(qū)的變形不均。不同成分的Cu-Y2O3復(fù)合材料的壓縮斷口形貌研究表明,隨著Y2O3含量增加,材料的斷裂機制由韌性斷裂逐漸向混合型斷裂并最終向沿晶斷裂轉(zhuǎn)變。論文針對CO還原過程Cu-Y2O3復(fù)合粉形貌不易控制的問題,研究了不同Y2O3含量下的CO還原制備Cu-Y2O3復(fù)合粉過程的還原動力學(xué),為解決上述問題奠定了良好的研究基礎(chǔ)。研究表明,120 oC下CO還原制備Cu-x vol.%Y2O3(x=0、4、7、8)復(fù)合粉的過程均表現(xiàn)為緩慢反應(yīng)前期、快速反應(yīng)中期和緩慢反應(yīng)后期3個階段,Y2O3含量對3個階段動力學(xué)控制機制不產(chǎn)生影響,但對3階段反應(yīng)速率產(chǎn)生兩方面影響:(1)Y2O3添加有利于球磨過程中CuO顆粒細化,從而促進各階段反應(yīng)速率提升,縮短氧化還原反應(yīng)時間;(2)Y2O3添加會對團聚顆粒內(nèi)部的氣路流通性產(chǎn)生堵塞,不利于氣固反應(yīng)的進行,延長氧化還原反應(yīng)時間。兩種作用機制相互競爭,當(dāng)Y2O3含量少時,第一方面影響占主導(dǎo)作用,總體還原時間縮短,還原時間過長會引起已反應(yīng)完全的納米銅粉發(fā)生燒結(jié)與粗化;當(dāng)Y2O3含量高時,第二方面影響占主導(dǎo)作用,總體還原時間延長,還原時間過短會引起反應(yīng)不充分。
二、納米稀土對復(fù)合材料中超細粒子團聚現(xiàn)象的抑制(Ⅱ)——超細金屬銅粉團聚現(xiàn)象的抑制(論文開題報告)
(1)論文研究背景及目的
此處內(nèi)容要求:
首先簡單簡介論文所研究問題的基本概念和背景,再而簡單明了地指出論文所要研究解決的具體問題,并提出你的論文準(zhǔn)備的觀點或解決方法。
寫法范例:
本文主要提出一款精簡64位RISC處理器存儲管理單元結(jié)構(gòu)并詳細分析其設(shè)計過程。在該MMU結(jié)構(gòu)中,TLB采用叁個分離的TLB,TLB采用基于內(nèi)容查找的相聯(lián)存儲器并行查找,支持粗粒度為64KB和細粒度為4KB兩種頁面大小,采用多級分層頁表結(jié)構(gòu)映射地址空間,并詳細論述了四級頁表轉(zhuǎn)換過程,TLB結(jié)構(gòu)組織等。該MMU結(jié)構(gòu)將作為該處理器存儲系統(tǒng)實現(xiàn)的一個重要組成部分。
(2)本文研究方法
調(diào)查法:該方法是有目的、有系統(tǒng)的搜集有關(guān)研究對象的具體信息。
觀察法:用自己的感官和輔助工具直接觀察研究對象從而得到有關(guān)信息。
實驗法:通過主支變革、控制研究對象來發(fā)現(xiàn)與確認事物間的因果關(guān)系。
文獻研究法:通過調(diào)查文獻來獲得資料,從而全面的、正確的了解掌握研究方法。
實證研究法:依據(jù)現(xiàn)有的科學(xué)理論和實踐的需要提出設(shè)計。
定性分析法:對研究對象進行“質(zhì)”的方面的研究,這個方法需要計算的數(shù)據(jù)較少。
定量分析法:通過具體的數(shù)字,使人們對研究對象的認識進一步精確化。
跨學(xué)科研究法:運用多學(xué)科的理論、方法和成果從整體上對某一課題進行研究。
功能分析法:這是社會科學(xué)用來分析社會現(xiàn)象的一種方法,從某一功能出發(fā)研究多個方面的影響。
模擬法:通過創(chuàng)設(shè)一個與原型相似的模型來間接研究原型某種特性的一種形容方法。
三、納米稀土對復(fù)合材料中超細粒子團聚現(xiàn)象的抑制(Ⅱ)——超細金屬銅粉團聚現(xiàn)象的抑制(論文提綱范文)
(1)ZrC/NbC顆粒增強鎢銅復(fù)合材料的組織及性能研究(論文提綱范文)
摘要 |
Abstract |
1 緒論 |
1.1 研究背景與意義 |
1.2 鎢銅合金制備工藝的論述 |
1.2.1 常規(guī)方法制備鎢銅合金 |
1.2.2 新型方法制備鎢銅復(fù)合材料 |
1.3 鎢銅復(fù)合材料的研究現(xiàn)狀 |
1.3.1 細晶鎢銅復(fù)合材料的研究 |
1.3.2 球形粉末制備鎢銅復(fù)合材料的研究 |
1.3.3 添加相對鎢銅復(fù)合材料的改性研究 |
1.4 研究目的及內(nèi)容 |
1.4.1 研究目的 |
1.4.2 研究內(nèi)容 |
2 實驗材料及方法 |
2.1 實驗材料及設(shè)備 |
2.1.1 實驗材料 |
2.1.2 實驗設(shè)備 |
2.2 材料組織及性能測試 |
2.2.1 電導(dǎo)率測試 |
2.2.2 硬度測試 |
2.2.3 密度測試 |
2.2.4 拉伸/壓縮測試 |
2.2.5 掃描電鏡(SEM)分析 |
2.2.6 物相測試 |
2.2.7 熱導(dǎo)率測試 |
3 碳化鋯增強鎢銅復(fù)合材料 |
3.1 實驗原料 |
3.2 添加ZrC制備鎢銅復(fù)合材料物相分析圖 |
3.3 添加ZrC制備鎢銅復(fù)合材料顯微組織分析 |
3.4 添加ZrC制備鎢銅復(fù)合材料斷口分析 |
3.5 添加ZrC制備鎢銅復(fù)合材料性能測試 |
3.5.1 室溫壓縮變形實驗測試 |
3.5.2 高溫壓縮變形實驗測試 |
3.5.3 物理性能測試 |
3.6 本章小結(jié) |
4 碳化鈮增強鎢銅復(fù)合材料 |
4.1 添加NbC制備鎢銅復(fù)合材料相成分分析 |
4.2 添加NbC制備鎢銅復(fù)合材料顯微組織分析 |
4.3 添加NbC制備鎢銅復(fù)合材料斷口分析 |
4.4 添加NbC制備鎢銅復(fù)合材料性能分析 |
4.4.1 室溫壓縮變形實驗 |
4.4.2 物理性能測試 |
4.5 本章小結(jié) |
5 碳化鋯增強球形粉末制備的鎢銅復(fù)合材料 |
5.1 球形初始粉末制備鎢銅復(fù)合材料 |
5.1.1 球形初始粉末制備鎢銅復(fù)合材料的物相分析 |
5.1.2 球形初始粉末制備鎢銅復(fù)合材料的顯微組織分析 |
5.1.3 球形初始粉末制備鎢銅復(fù)合材料的性能 |
5.2 0.5 wt.%ZrC增強鎢銅復(fù)合材料 |
5.2.1 WCu-0.5 wt.%ZrC復(fù)合材料相成分分析 |
5.2.2 WCu-0.5 wt.%ZrC復(fù)合材料顯微組織分析 |
5.2.3 WCu-0.5 wt.%ZrC復(fù)合材料性能的研究 |
5.3 本章小結(jié) |
6 結(jié)論 |
致謝 |
參考文獻 |
攻讀碩士學(xué)位期間主要研究成果及獲得獎勵 |
(2)氧化石墨烯-金屬耦合強化鈦基復(fù)合材料組織與性能研究(論文提綱范文)
摘要 |
abstract |
第一章 緒論 |
1.1 課題研究背景的提出 |
1.2 石墨烯簡介及應(yīng)用 |
1.2.1 石墨烯增強鋁基復(fù)合材料 |
1.2.2 石墨烯增強銅基復(fù)合材料 |
1.2.3 石墨烯增強鎂基復(fù)合材料 |
1.2.4 石墨烯增強鎳基復(fù)合材料 |
1.3 鈦基復(fù)合材料研究進展 |
1.4 石墨烯-鈦復(fù)合材料研究現(xiàn)狀 |
1.5 主要研究內(nèi)容及意義 |
第二章 實驗制備方法及表征 |
2.1 實驗原材料及設(shè)備 |
2.1.1 基體材料及增強相的選擇 |
2.1.2 設(shè)備選擇 |
2.2 復(fù)合材料制備及實驗方案 |
2.2.1 兩步球磨法 |
2.2.2 放電等離子燒結(jié) |
2.2.3 實驗方案 |
2.3 顯微組織及物相表征 |
2.3.1 金相顯微鏡分析 |
2.3.2 掃描電子顯微鏡分析 |
2.3.3 透射電子顯微鏡分析 |
2.3.4 X射線光電子能譜分析 |
2.3.5 拉曼光譜分析 |
2.3.6 X射線衍射分析 |
2.4 力學(xué)性能測試 |
2.4.1 室溫拉伸性能測試 |
2.4.2 摩擦磨損測試 |
2.4.3 顯微硬度測試 |
2.5 密度及致密度測試 |
第三章 GONs-Cu/TC4 復(fù)合材料燒結(jié)態(tài)顯微組織及力學(xué)性能 |
3.1 引言 |
3.2 GONs-Cu/TC4 復(fù)合材料混合粉末微觀組織表征分析 |
3.3 燒結(jié)態(tài)GONs-Cu/TC4 復(fù)合材料微觀組織表征 |
3.4 燒結(jié)態(tài)GONs-Cu/TC4 復(fù)合材料物相表征 |
3.4.1 復(fù)合材料XRD分析 |
3.4.2 復(fù)合材料Raman分析 |
3.4.3 復(fù)合材料的XPS分析 |
3.5 燒結(jié)態(tài)GONs-Cu/TC4 復(fù)合材料室溫機械性能測試及分析 |
3.5.1 室溫拉伸性能測試及斷口分析 |
3.5.2 室溫顯微硬度測試及測定 |
3.5.3 室溫摩擦性能測試及分析 |
3.6 熱處理對燒結(jié)態(tài)GONs-Cu/TC4 復(fù)合材料顯微組織和力學(xué)性能影響 |
3.6.1 熱處理對燒結(jié)態(tài)GONs-Cu/TC4 復(fù)合材料微觀組織的影響 |
3.6.2 熱處理對燒結(jié)態(tài)GONs-Cu/TC4 復(fù)合材料力學(xué)性能影響 |
3.7 氧化石墨烯含量對燒結(jié)態(tài)GONs-Cu/TC4 復(fù)合材料力學(xué)性能影響 |
3.7.1 密度及致密度變化 |
3.7.2 室溫拉伸力學(xué)性能變化 |
3.7.3 顯微硬度的變化 |
3.8 本章小結(jié) |
第四章 GONs-Cu/TC4 復(fù)合材料軋制態(tài)顯微組織及力學(xué)性能 |
4.1 軋制溫度對GONs-Cu/TC4 復(fù)合材料顯微組織和力學(xué)性能的影響 |
4.1.1 軋制溫度對GONs-Cu/TC4 復(fù)合材料微觀組織性能影響 |
4.1.2 軋制溫度對GONs-Cu/TC4 復(fù)合材料室溫拉伸性能影響 |
4.1.3 軋制溫度對GONs-Cu/TC4 復(fù)合材料顯微硬度性能影響 |
4.2 退火溫度對軋制態(tài)(900℃)復(fù)合材料力學(xué)性能及微觀組織的影響 |
4.2.1 退火溫度對復(fù)合材料軋制態(tài)微觀組織影響 |
4.2.2 退火溫度對軋制態(tài)復(fù)合材料室溫拉伸性能影響 |
4.3 軋制變形量對GONs-Cu/TC4 復(fù)合材料顯微組織和力學(xué)性能的影響 |
4.3.1 軋制變形量對GONs-Cu/TC4 復(fù)合材料顯微組織影響 |
4.3.2 軋制變形量對GONs-Cu/TC4 復(fù)合材料室溫拉伸性能影響 |
4.3.3 軋制變形量對GONs-Cu/TC4 復(fù)合材料顯微硬度影響 |
4.4 氧化石墨烯含量對GONs-Cu/TC4 復(fù)合材料軋制態(tài)力學(xué)性能影響 |
4.4.1 氧化石墨烯含量對GONs-Cu/TC4 復(fù)合材料軋制態(tài)室溫拉伸的影響 |
4.4.2 氧化石墨烯含量對GONs-Cu/TC4 復(fù)合材料軋制態(tài)顯微硬度的影響 |
4.5 本章小結(jié) |
4.6 展望 |
結(jié)論 |
致謝 |
參考文獻 |
攻讀學(xué)位期間參加科研情況及獲得的學(xué)術(shù)成果 |
(3)多層石墨烯/6063Al復(fù)合材料強韌化設(shè)計及斷裂行為研究(論文提綱范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 緒論 |
1.1 課題背景 |
1.2 金屬及其復(fù)合材料的強塑性關(guān)系 |
1.2.1 純金屬及其合金 |
1.2.2 傳統(tǒng)金屬基復(fù)合材料 |
1.2.3 納米復(fù)合材料 |
1.3 石墨烯/鋁復(fù)合材料的研究現(xiàn)狀 |
1.3.1 石墨烯/鋁復(fù)合材料的制備 |
1.3.2 石墨烯/鋁復(fù)合材料的顯微組織 |
1.3.3 石墨烯/鋁復(fù)合材料的力學(xué)性能及強化機制 |
1.4 石墨烯/鋁復(fù)合材料研究中存在的問題及發(fā)展趨勢 |
1.5 本文的研究目的和內(nèi)容 |
第2章 材料與試驗方法 |
2.1 試驗材料 |
2.1.1 原材料 |
2.1.2 復(fù)合材料的制備 |
2.2 試驗方法 |
2.2.1 掃描電鏡組織分析 |
2.2.2 電子背散射衍射技術(shù) |
2.2.3 透射電鏡組織分析 |
2.2.4 拉曼光譜分析 |
2.2.5 室溫拉伸性能測試 |
2.2.6 準(zhǔn)原位及原位拉伸測試 |
第3章 石墨烯/鋁復(fù)合材料強韌化模型與制備工藝設(shè)計 |
3.1 引言 |
3.2 石墨烯/鋁復(fù)合材料強韌化模型 |
3.2.1 屈服強化 |
3.2.2 石墨烯分布和取向設(shè)計 |
3.2.3 界面設(shè)計 |
3.3 復(fù)合材料的制備工藝設(shè)計 |
3.3.1 石墨烯均勻分散的球磨工藝 |
3.3.2 復(fù)合材料的定向燒結(jié) |
3.3.3 垂直擠壓加工 |
3.4 本章小結(jié) |
第4章 擠壓態(tài)GNSs/6063Al復(fù)合材料組織與強化機制 |
4.1 引言 |
4.2 擠壓態(tài)復(fù)合材料組織特征 |
4.2.1 石墨烯少層化 |
4.2.2 石墨烯低損傷均勻分散 |
4.2.3 界面結(jié)構(gòu)及取向關(guān)系 |
4.2.4 基體織構(gòu)變化及晶粒細化 |
4.3 擠壓態(tài)復(fù)合材料力學(xué)性能與石墨烯含量的相關(guān)性 |
4.4 屈服強化機制 |
4.4.1 晶界強化 |
4.4.2 位錯強化 |
4.4.3 載荷傳遞強化 |
4.4.4 Orowan強化 |
4.5 本章小結(jié) |
第5章 擠壓態(tài)GNSs/6063Al復(fù)合材料變形與斷裂行為 |
5.1 引言 |
5.2 應(yīng)變硬化機制 |
5.3 石墨烯/鋁復(fù)合材料的協(xié)調(diào)變形行為 |
5.4 石墨烯/鋁復(fù)合材料的塑性斷裂過程及增韌機制 |
5.5 本章小結(jié) |
結(jié)論 |
參考文獻 |
攻讀博士學(xué)位期間發(fā)表的論文及其他成果 |
致謝 |
個人簡歷 |
(4)摻雜石墨烯和納米氧化鋁顆粒的WC-6Co硬質(zhì)合金的強韌化研究(論文提綱范文)
摘要 |
Abstract |
第一章 緒論 |
1.1 WC-Co硬質(zhì)合金概述 |
1.1.1 WC-Co硬質(zhì)合金的組織和性能 |
1.1.2 WC-Co硬質(zhì)合金的制備工藝 |
1.1.3 WC-Co硬質(zhì)合金的應(yīng)用及發(fā)展 |
1.2 WC-Co硬質(zhì)合金的強韌化研究現(xiàn)狀 |
1.2.1 制備超細晶WC-Co硬質(zhì)合金 |
1.2.2 制備特粗晶WC-Co硬質(zhì)合金 |
1.2.3 摻雜添加劑的WC-Co硬質(zhì)合金的強韌化研究 |
1.3 碳含量對WC-Co硬質(zhì)合金的影響 |
1.4 課題的提出及研究意義 |
1.4.1 添加石墨烯 |
1.4.2 添加GO/Al_2O_3復(fù)合粒子 |
1.4.3 超聲-冷凍干燥法混粉 |
1.5 課題的研究內(nèi)容和技術(shù)路線 |
第二章 實驗儀器及測試方法 |
2.1 實驗設(shè)備 |
2.2 分析與測試 |
2.2.1 粉末粒度測試 |
2.2.2 相對密度測試 |
2.2.3 顯微組織分析 |
2.2.4 熱分析方法 |
2.2.5 導(dǎo)熱系數(shù)測試 |
2.2.6 力學(xué)性能測試 |
第三章 多層石墨烯對WC-6Co硬質(zhì)合金強韌化的影響 |
3.1 引言 |
3.2 實驗材料及方法 |
3.2.1 實驗材料 |
3.2.2 實驗方法 |
3.3 混合粉末的分散情況 |
3.4 硬質(zhì)合金的顯微組織 |
3.4.1 XRD表征 |
3.4.2 TEM表征 |
3.4.3 SEM表征 |
3.5 摻雜石墨烯的合金的致密化行為 |
3.5.1 合金的孔隙度和相對密度 |
3.5.2 合金的致密化分析 |
3.6 硬質(zhì)合金的導(dǎo)熱性能 |
3.7 硬質(zhì)合金的力學(xué)性能分析 |
3.7.1 力學(xué)性能 |
3.7.2 斷口形貌及裂紋擴展 |
3.7.3 石墨烯的增韌機理 |
3.8 本章小結(jié) |
第四章 GO/Al_2O_3顆粒對WC-6Co硬質(zhì)合金強韌化的影響 |
4.1 引言 |
4.2 實驗材料及方法 |
4.2.1 實驗材料 |
4.2.2 實驗方法 |
4.3 混合粉末的分散情況 |
4.4 硬質(zhì)合金的顯微組織 |
4.4.1 TEM表征 |
4.4.2 XRD表征 |
4.4.3 EBSD表征 |
4.4.4 SEM表征 |
4.5 硬質(zhì)合金的致密化分析 |
4.5.1 合金的孔隙度和相對密度 |
4.5.2 合金的致密化分析 |
4.6 硬質(zhì)合金的力學(xué)性能分析 |
4.6.1 力學(xué)性能 |
4.6.2 合金的斷口形貌及裂紋擴展 |
4.6.3 GO/Al_2O_3復(fù)合顆粒的增韌機理 |
4.7 本章小結(jié) |
第五章 兩種混粉工藝對WC-6Co-GO/Al_2O_3硬質(zhì)合金強韌化的影響 |
5.1 引言 |
5.2 實驗材料及實驗方法 |
5.2.1 實驗材料 |
5.2.2 實驗方法 |
5.3 混合粉末的分散情況 |
5.4 合金的顯微組織 |
5.5 合金的致密化分析 |
5.6 合金的力學(xué)性能分析 |
5.6.1 力學(xué)性能 |
5.6.2 合金的斷口形貌及裂紋擴展 |
5.7 本章小結(jié) |
第六章 結(jié)論與展望 |
6.1 主要結(jié)論 |
6.2 本文的創(chuàng)新點 |
6.3 未來工作展望 |
參考文獻 |
在學(xué)期間的研究成果及發(fā)表的學(xué)術(shù)論文 |
致謝 |
(5)鎢彌散強化銅合金制備及性能研究(論文提綱范文)
致謝 |
摘要 |
Abstract |
1 引言 |
2 文獻綜述 |
2.1 彌散強化銅合金研究概述 |
2.1.1 銅合金的強化方式 |
2.1.2 銅合金彌散強化相選擇機理 |
2.1.3 彌散強化銅的分類 |
2.2 彌散強化銅的制備方法 |
2.2.1 彌散強化銅粉末制備方法 |
2.2.2 彌散強化銅成型與致密化方法 |
2.2.3 彌散強化銅冷加工方法 |
2.3 鎢彌散銅相關(guān)基礎(chǔ)問題研究與計算模擬 |
2.3.1 強化機制與熱穩(wěn)定性相關(guān)研究 |
2.3.2 Cu-W體系模擬計算相關(guān)研究 |
3 研究內(nèi)容與研究方法 |
3.1 課題研究內(nèi)容與目標(biāo) |
3.1.1 課題研究內(nèi)容 |
3.1.2 課題研究目標(biāo) |
3.1.3 研究關(guān)鍵問題 |
3.2 課題研究方法與技術(shù)路線 |
3.2.1 課題研究方法 |
3.2.2 課題研究路線 |
4 溶膠凝膠-氣相還原法制備鎢彌散強化銅合金研究 |
4.1 制備路線與研究方法 |
4.2 Cu-W體系熱力學(xué)計算與工藝選擇 |
4.2.1 鎢-銅兩相熱力學(xué)分析 |
4.2.2 反應(yīng)過程熱力學(xué)分析與參數(shù)選擇 |
4.3 溶膠凝膠法粉末合成過程研究 |
4.3.1 復(fù)合粉末煅燒過程研究 |
4.3.2 氧化物粉末還原過程研究 |
4.4 溶膠凝膠法制備Cu-W合金組織與性能研究 |
4.4.1 粉末壓制性研究 |
4.4.2 塊體燒結(jié)過程研究 |
4.4.3 合金組織形貌表征 |
4.4.4 機械性能與導(dǎo)電性能研究 |
4.5 小結(jié) |
5 氣-固原位反應(yīng)法制備鎢彌散強化銅合金研究 |
5.1 制備路線與研究方法 |
5.2 球磨過程中粉末組織特征演變 |
5.2.1 不同球磨參數(shù)對合金粉末的影響 |
5.2.2 球磨合金粉末的形貌分析 |
5.3 還原過程中粉末組織特征演變 |
5.3.1 還原后粉末的組織與形貌分析 |
5.3.2 還原過程固態(tài)擴散反應(yīng)機理 |
5.3.3 還原過程中氫氣擴散行為分析 |
5.4 Cu-W合金加工過程與性能研究 |
5.4.1 熱加工組織與力學(xué)性能分析 |
5.4.2 冷加工組織與力學(xué)性能分析 |
5.5 Cu-W合金組織穩(wěn)定性與性能研究 |
5.5.1 Cu-W合金組織穩(wěn)定性研究 |
5.5.2 Cu-W合金力學(xué)性能穩(wěn)定性研究 |
5.5.3 Cu-W合金導(dǎo)電性能研究 |
5.6 小結(jié) |
6 MCP法制備復(fù)合相鎢彌散強化銅合金研究 |
6.1 制備路線與研究方法 |
6.2 MCP法粉末合成過程研究 |
6.2.1 粉末合成過程熱力學(xué)分析 |
6.2.2 粉末合成過程相演變分析 |
6.2.3 Cu-W-TiO_2粉末原位合成組織表征 |
6.2.4 Cu-W-Al_2O_3粉末原位合成組織表征 |
6.3 Cu-W-TiO_2合金研究 |
6.3.1 Cu-W-TiO_2合金微觀組織研究 |
6.3.2 Cu-W-TiO_2合金性能研究 |
6.4 Cu-W-Al_2O_3合金研究 |
6.4.1 Cu-W-Al_2O_3合金微觀組織研究 |
6.4.2 Cu-W-Al_2O_3合金性能研究 |
6.5 復(fù)合相鎢彌散強化銅合金高溫穩(wěn)定性分析 |
6.5.1 復(fù)合相鎢彌散強化銅力學(xué)性能穩(wěn)定性研究 |
6.5.2 復(fù)合相鎢彌散強化銅組織結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性研究 |
6.6 小結(jié) |
7 鎢彌散強化銅高溫組織演變與強化相結(jié)構(gòu)研究 |
7.1 實驗過程與研究方法 |
7.2 Cu-W合金高溫退火性能與組織演變研究 |
7.2.1 退火對Cu-W合金強度的影響 |
7.2.2 退火對Cu-W合金硬度的影響 |
7.2.3 高溫退火后合金結(jié)構(gòu)演化分析 |
7.3 W彌散強化相結(jié)構(gòu)與界面組織研究 |
7.3.1 W顆粒結(jié)構(gòu)表征 |
7.3.2 W顆粒高溫粗化機理 |
7.4 Cu-W界面結(jié)構(gòu)理論計算 |
7.4.1 Cu-W體系的分子動力學(xué)計算模型與參數(shù)選擇 |
7.4.2 Cu-W穩(wěn)態(tài)界面構(gòu)建與預(yù)測 |
7.4.3 Cu-W界面結(jié)構(gòu)計算擬合 |
7.5 個結(jié) |
8 結(jié)論與創(chuàng)新點 |
8.1 結(jié)論 |
8.2 創(chuàng)新點 |
參考文獻 |
作者簡歷及在學(xué)研究成果 |
學(xué)位論文數(shù)據(jù)集 |
(6)熔體浸透法制備線纜用鋁/石墨烯復(fù)合材料組織性能研究(論文提綱范文)
致謝 |
摘要 |
abstract |
1 緒論 |
1.1 研究背景 |
1.2 鋁基復(fù)合材料研究現(xiàn)狀 |
1.3 石墨烯的研究現(xiàn)狀 |
1.4 石墨烯增強復(fù)合材料研究現(xiàn)狀 |
1.5 鋁/石墨烯復(fù)合材料研究現(xiàn)狀 |
1.6 電纜研究現(xiàn)狀 |
1.7 本文的主要研究內(nèi)容 |
2 試驗材料、設(shè)備與方法 |
2.1 實驗材料與設(shè)備 |
2.2 材料制備方法 |
2.3 材料性能測試 |
2.4 材料結(jié)構(gòu)表征方法 |
3 納米金屬粉末與還原石墨烯的混粉工藝與形貌分析 |
3.1 引言 |
3.2 氧化還原石墨烯的表征 |
3.3 石墨烯與鋁粉混粉工藝研究 |
3.4 石墨烯與銅粉混粉工藝研究( |
3.5 本章小結(jié) |
4 鋁/石墨烯復(fù)合材料微觀組織與性能 |
4.1 引言 |
4.2 鑄態(tài)鋁/石墨烯復(fù)合材料的組織特征與物相分析 |
4.3 熱擠壓變形對鋁/石墨烯復(fù)合材料棒材組織的影響 |
4.4 冷拔變形對鋁/石墨烯復(fù)合材料絲材顯微組織的影響 |
4.5 鋁/石墨烯復(fù)合材料絲材的力學(xué)性能和導(dǎo)電性能研究 |
4.6 本章小結(jié) |
5 含銅鋁/石墨烯復(fù)合材料組織與性能 |
5.1 引言 |
5.2 鑄態(tài)含銅鋁/石墨烯復(fù)合材料的組織特征與物相分析 |
5.3 熱擠壓變形對含銅鋁/石墨烯復(fù)合材料棒材組織的影響 |
5.4 拉拔變形與退火處理對含銅鋁/石墨烯復(fù)合材料絲材顯微組織的影響 |
5.5 含銅鋁/石墨烯復(fù)合材料絲材的力學(xué)性能和導(dǎo)電性能研究 |
5.6 本章小結(jié) |
6 結(jié)論與展望 |
6.1 全文總結(jié) |
6.2 工作展望 |
參考文獻 |
作者簡歷 |
學(xué)位論文數(shù)據(jù)集 |
(7)電解法制備高導(dǎo)電性銅粉的研究及應(yīng)用(論文提綱范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第一章 緒論 |
1.1 引言 |
1.2 銅粉概述 |
1.2.1 銅粉的性質(zhì)和應(yīng)用 |
1.2.2 銅粉的制備方法 |
1.3 電解法制備銅粉 |
1.3.1 電解法制備金屬粉 |
1.3.2 電解法制備銅粉的原理 |
1.3.3 電解銅粉影響因素 |
1.4 銅粉微觀形貌對導(dǎo)電性的影響 |
1.4.1 銅粉微觀形貌研究現(xiàn)狀及發(fā)展 |
1.4.2 銅粉微觀形貌對導(dǎo)電性影響機理 |
1.5 銅粉的應(yīng)用 |
1.6 本論文的研究意義和主要研究內(nèi)容 |
1.6.1 研究意義 |
1.6.2 研究內(nèi)容 |
第二章 實驗方法與表征 |
2.1 實驗的主要原料與儀器 |
2.1.1 實驗主要原料 |
2.1.2 實驗主要器材 |
2.2 電解銅粉的制備 |
2.2.1 電解銅粉的工藝流程 |
2.2.2 電解液的配制 |
2.2.3 操作步驟 |
2.2.4 銅粉的防氧化處理 |
2.3 電解銅粉的性能表征 |
2.3.1 松裝密度 |
2.3.2 電化學(xué)分析 |
2.3.3 X射線衍射分析 |
2.3.4 掃描電鏡分析 |
2.3.5 銅粉比表面積分析 |
2.3.6 銅粉的導(dǎo)電性測定 |
第三章 電解銅粉制備工藝的研究 |
3.1 不同工藝條件對電解銅粉形貌的影響 |
3.1.1 陽極材料對銅粉微觀形貌的影響 |
3.1.2 電流密度對銅粉微觀形貌的影響 |
3.1.3 Cu~(2+)濃度對銅粉微觀形貌的影響 |
3.1.4 H_2SO_4濃度對銅粉微觀形貌的影響 |
3.1.5 刮粉周期對銅粉微觀形貌的影響 |
3.2 添加劑對電解銅粉微觀形貌的影響 |
3.2.1 十二烷基苯磺酸鈉 |
3.2.2 聚乙烯吡咯烷酮 |
3.2.3 十二烷基苯磺酸鈉與聚乙烯吡咯烷酮協(xié)同作用 |
3.3 本章小結(jié) |
第四章 添加劑對電解銅粉微觀形貌影響機理的探究 |
4.1 十二烷基苯磺酸鈉對電解銅粉機理的探究 |
4.1.1 X射線衍射分析(XRD) |
4.1.2 極化曲線圖譜 |
4.1.3 電化學(xué)阻抗譜分析 |
4.2 SDBS與 PVP協(xié)同效應(yīng)對銅粉微觀形貌的影響及表征 |
4.2.1 十二烷基苯磺酸鈉與聚乙烯吡咯烷酮對銅粉微觀形貌機理影響的分析(SEM) |
4.2.2 X射線衍射分析(XRD) |
4.2.3 極化曲線分析 |
4.2.4 電化學(xué)阻抗分析(EIS) |
4.2.5 計時電位法分析 |
4.3 本章小結(jié) |
第五章 電解銅粉性能的研究 |
5.1 國內(nèi)外電解銅粉對比 |
5.2 電解銅粉松裝密度 |
5.3 電解銅粉比表面積 |
5.4 電解銅粉導(dǎo)電性 |
5.5 本章小結(jié) |
第六章 結(jié)論與展望 |
6.1 結(jié)論 |
6.2 展望 |
致謝 |
參考文獻 |
附錄 (攻讀碩士學(xué)位期間科研成果) |
(8)碳量子點增強銅基復(fù)合材料的研究(論文提綱范文)
摘要 |
Abstract |
第一章 緒論 |
1.1 引言 |
1.2 碳納米管的概述 |
1.2.1 碳納米管的主要性能 |
1.3 石墨烯的概述 |
1.3.1 石墨烯的主要性能 |
1.4 碳點的概述 |
1.4.1 碳點的結(jié)構(gòu)特征 |
1.4.2 碳點的制備方法 |
1.5 碳納米材料增強金屬基復(fù)合材料的研究進展 |
1.5.1 碳納米材料增強金屬基復(fù)合材料的概述 |
1.5.2 碳納米材料增強金屬基復(fù)合材料的制備方法 |
1.5.3 碳納米材料增強金屬基復(fù)合材料的強化機制 |
1.6 本文的研究思路及內(nèi)容 |
第二章 實驗材料與方法 |
2.1 實驗材料與設(shè)備 |
2.1.1 實驗材料 |
2.1.2 實驗設(shè)備 |
2.2 CQD增強銅基復(fù)合材料的制備 |
2.2.1 CQD的制備方法 |
2.2.2 CQD增強銅基復(fù)合材料粉體的制備 |
2.2.3 放電等離子燒結(jié)制備復(fù)合材料 |
2.3 復(fù)合材料的表征及力學(xué)性能的檢測 |
2.3.1 CQD結(jié)構(gòu)的檢測和微觀形貌的表征 |
2.3.2 CQD增強銅基復(fù)合材料塊體的檢測和微觀形貌的表征 |
第三章 不同溫度下制備的CQD性能的研究 |
3.1 引言 |
3.2 CQD的性能表征 |
3.2.1 CQD的宏觀性能表征 |
3.2.2 CQD的物相分析 |
3.2.3 CQD的結(jié)構(gòu)分析 |
3.3 CQD的微觀形貌 |
3.4 本章小結(jié) |
第四章 CQD的含量對CQD/Cu復(fù)合材料組織與性能的影響 |
4.1 引言 |
4.2 CQD/Cu復(fù)合材料粉末的制備和物相分析 |
4.3 CQD/Cu復(fù)合材料界面的微觀結(jié)構(gòu) |
4.4 CQD/Cu復(fù)合材料的力學(xué)性能和電學(xué)性能 |
4.4.1 CQD/Cu復(fù)合材料的力學(xué)性能 |
4.4.2 CQD/Cu復(fù)合材料的組織結(jié)構(gòu) |
4.4.3 CQD/Cu復(fù)合材料的電學(xué)性能 |
4.5 CQD/Cu復(fù)合材料的強化機制 |
4.6 本章小結(jié) |
第五章 CQD的含量對CQD/Cu-Ti復(fù)合材料組織與性能的影響 |
5.1 引言 |
5.2 CQD/Cu-Ti合金復(fù)合粉末的制備和物相分析 |
5.3 CQD/Cu-Ti合金復(fù)合粉末微觀結(jié)構(gòu)表征 |
5.4 CQD/Cu-Ti合金復(fù)合材料的界面表征 |
5.5 CQD/Cu-Ti合金復(fù)合材料的力學(xué)性能和強化機理 |
5.5.1 CQD/Cu-Ti合金復(fù)合材料的力學(xué)性能 |
5.5.2 CQD/Cu-Ti合金復(fù)合材料的強化機制 |
5.6 本章小結(jié) |
第六章 結(jié)論 |
致謝 |
參考文獻 |
攻讀學(xué)位期間發(fā)表論文目錄 |
(9)一步原位還原法制備石墨烯增強銅基復(fù)合材料及其性能研究(論文提綱范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 緒論 |
1.1 論文研究背景與意義 |
1.2 銅基復(fù)合材料概述 |
1.3 碳材料增強銅基復(fù)合材料 |
1.3.1 石墨增強銅基復(fù)合材料 |
1.3.2 碳纖維增強銅基復(fù)合材料 |
1.3.3 碳納米管增強銅基復(fù)合材料 |
1.4 石墨烯的發(fā)展現(xiàn)狀 |
1.4.1 石墨烯的發(fā)現(xiàn) |
1.4.2 石墨烯的制備方法 |
1.4.3 石墨烯及其復(fù)合材料的應(yīng)用 |
1.5 石墨烯增強銅基復(fù)合材料 |
1.5.1 石墨烯增強銅基復(fù)合材料的界面結(jié)構(gòu) |
1.5.2 石墨烯增強銅基復(fù)合材料的制備方法 |
1.6 本文主要研究內(nèi)容 |
第2章 實驗材料與方法 |
2.1 實驗原材料及設(shè)備 |
2.1.1 實驗原材料 |
2.1.2 實驗儀器及設(shè)備 |
2.2 實驗方案 |
2.3 復(fù)合材料的制備 |
2.3.1 氧化石墨烯的制備 |
2.3.2 石墨烯負載銅粉體的制備 |
2.3.3 石墨烯負載鈷粉體的制備 |
2.3.4 石墨烯負載金屬粒子增強銅基復(fù)合材料的燒結(jié) |
2.4 復(fù)合材料的微觀組織結(jié)構(gòu)表征 |
2.5 復(fù)合材料的性能分析測試 |
第3章 Cu@RGO/Cu復(fù)合材料的組織結(jié)構(gòu)與性能 |
3.1 引言 |
3.2 GO的表征與分析 |
3.3 Cu@RGO粉體的表征與分析 |
3.4 Cu@RGO/Cu復(fù)合材料的微觀組織分析 |
3.4.1 Cu@RGO-Cu粉體形貌 |
3.4.2 Cu@RGO/Cu微觀組織 |
3.5 Cu@RGO/Cu復(fù)合材料的性能分析 |
3.5.1 相對密度分析 |
3.5.2 硬度分析 |
3.5.3 導(dǎo)電性分析 |
3.6 Cu@RGO/Cu復(fù)合材料的摩擦磨損性能分析 |
3.6.1 Cu@RGO含量對復(fù)合材料摩擦磨損性能的影響 |
3.6.2 載荷對Cu@RGO/Cu復(fù)合材料摩擦磨損性能的影響 |
3.7 本章小結(jié) |
第4章 Co@RGO/Cu復(fù)合材料的組織結(jié)構(gòu)與性能 |
4.1 引言 |
4.2 Co@RGO粉體的表征及分析 |
4.2.1 Co@RGO粉體形貌 |
4.2.2 Co@RGO粉體物相結(jié)構(gòu) |
4.3 Co@RGO/Cu復(fù)合材料微觀組織 |
4.4 Co@RGO/Cu復(fù)合材料的性能分析 |
4.4.1 相對密度分析 |
4.4.2 硬度分析 |
4.4.3 導(dǎo)電性分析 |
4.5 Co@RGO/Cu復(fù)合材料的摩擦磨損性能分析 |
4.5.1 燒結(jié)溫度對摩擦系數(shù)的影響 |
4.5.2 燒結(jié)溫度對磨損率的影響 |
4.5.3 燒結(jié)溫度對磨損形貌的影響 |
4.6 本章小結(jié) |
第5章 結(jié)論 |
致謝 |
參考文獻 |
作者簡介 |
攻讀碩士學(xué)位期間研究成果 |
(10)多尺度微納結(jié)構(gòu)Cu-Y2O3復(fù)合材料調(diào)控制備及其性能研究(論文提綱范文)
摘要 |
Abstract |
第一章 緒論 |
1.1 引言 |
1.2 顆粒增強銅基復(fù)合材料研究現(xiàn)狀分析 |
1.2.1 材料制備方法 |
1.2.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀 |
1.3 顆粒增強銅基復(fù)合材料的強化機制和形變機理 |
1.3.1 強化機制 |
1.3.2 形變機理 |
1.4 高強銅基材料的塑性改進方法 |
1.4.1 三維網(wǎng)絡(luò)分布增強體 |
1.4.2 微納結(jié)構(gòu)組織 |
1.5 高強顆粒增強銅基復(fù)合材料塑性改進設(shè)計思路 |
1.6 研究內(nèi)容 |
第二章 試驗方法 |
2.1 試驗技術(shù)路線 |
2.2 試驗材料及設(shè)備 |
2.3 材料制備工藝 |
2.3.1 一步球磨二步還原制備工藝 |
2.3.2 二步球磨二步還原制備工藝 |
2.4 成分與組織表征 |
2.4.1 氧含量分析 |
2.4.2 X射線衍射(XRD)分析 |
2.4.3 原位X射線衍射(in situ-XRD)分析 |
2.4.4 掃描電子顯微(SEM)分析 |
2.4.5 高分辨透射電子顯微(HR-TEM)分析 |
2.4.6 電子背散射衍射(EBSD)分析 |
2.4.7 激光粒度分析 |
2.5 材料性能測試 |
2.5.1 致密度測試 |
2.5.2 室溫顯微硬度測試 |
2.5.3 室溫導(dǎo)電率測試 |
2.5.4 室溫壓縮力學(xué)性能測試 |
2.6 氣氛還原熱重分析測試 |
第三章 Cu-Y_2O_3復(fù)合材料工藝設(shè)計與制備 |
3.1 引言 |
3.2 一步球磨二步還原法制備Cu-Y_2O_3復(fù)合材料 |
3.2.1 反應(yīng)體系熱力學(xué)分析 |
3.2.2 氣氛還原工藝對粉體形貌的影響 |
3.2.3 Cu-Y_2O_3復(fù)合材料的物相與組織 |
3.2.4 Cu-Y_2O_3復(fù)合材料的性能 |
3.3 二步球磨二步還原法制備Cu-Y_2O_3復(fù)合材料 |
3.3.1 反應(yīng)體系熱力學(xué)分析 |
3.3.2 氣氛還原工藝對粉體形貌的影響 |
3.3.3 Cu-Y_2O_3復(fù)合材料的物相與組織 |
3.3.4 Cu-Y_2O_3復(fù)合材料的性能 |
3.4 本章小結(jié) |
第四章 微納結(jié)構(gòu)Cu-Y_2O_3復(fù)合材料的組織與性能研究 |
4.1 引言 |
4.2 Y_2O_3 含量對Cu-Y_2O_3 復(fù)合材料性能的影響 |
4.2.1 Y_2O_3 含量對Cu-Y_2O_3 復(fù)合材料顯微硬度的影響 |
4.2.2 Y_2O_3 含量對Cu-Y_2O_3 復(fù)合材料室溫壓縮性能的影響 |
4.2.3 Y_2O_3 含量對Cu-Y_2O_3 復(fù)合材料導(dǎo)電率的影響 |
4.2.4 Cu-Y_2O_3復(fù)合材料綜合性能比較 |
4.3 Y_2O_3 含量對Cu-Y_2O_3 復(fù)合材料的顯微組織影響 |
4.3.1 Y_2O_3含量對Y_2O_3顆粒在銅基體中分布形態(tài)的影響 |
4.3.2 Y_2O_3含量對銅基體組織的影響 |
4.3.3 Cu-Y_2O_3復(fù)合材料的界面特征 |
4.3.4 Y_2O_3 含量對Cu-Y_2O_3 復(fù)合材料的壓縮斷口形貌影響 |
4.4 Cu-Y_2O_3復(fù)合材料強化機制和微觀形變行為 |
4.4.1 強化機制分析 |
4.4.2 微觀形變行為分析 |
4.5 本章小結(jié) |
第五章 CO還原制備Cu-Y_2O_3 復(fù)合粉動力學(xué)行為研究 |
5.1 引言 |
5.2 CO等溫還原制備Cu-Y_2O_3 復(fù)合粉熱重分析 |
5.3 CO等溫還原制備Cu-Y_2O_3 復(fù)合粉動力學(xué) |
5.3.1 全過程動力學(xué)擬合分析 |
5.3.2 分階段動力學(xué)擬合分析 |
5.4 CO等溫還原制備Cu-Y_2O_3 復(fù)合粉的物相轉(zhuǎn)變與形貌特征 |
5.4.1 CO等溫還原前后物相轉(zhuǎn)變規(guī)律 |
5.4.2 CO等溫還原前粉體形貌特征 |
5.4.3 CO等溫還原后粉體形貌特征 |
5.5 Y_2O_3 含量對還原制備Cu-Y_2O_3 復(fù)合粉過程的影響 |
5.6 本章小結(jié) |
第六章 總結(jié)與展望 |
6.1 總結(jié) |
6.2 創(chuàng)新點 |
6.3 展望 |
參考文獻 |
致謝 |
攻讀學(xué)位期間的研究成果 |
四、納米稀土對復(fù)合材料中超細粒子團聚現(xiàn)象的抑制(Ⅱ)——超細金屬銅粉團聚現(xiàn)象的抑制(論文參考文獻)
- [1]ZrC/NbC顆粒增強鎢銅復(fù)合材料的組織及性能研究[D]. 張俊璐. 西安理工大學(xué), 2021
- [2]氧化石墨烯-金屬耦合強化鈦基復(fù)合材料組織與性能研究[D]. 田寧. 西安石油大學(xué), 2021(10)
- [3]多層石墨烯/6063Al復(fù)合材料強韌化設(shè)計及斷裂行為研究[D]. 于真鶴. 哈爾濱工業(yè)大學(xué), 2021(02)
- [4]摻雜石墨烯和納米氧化鋁顆粒的WC-6Co硬質(zhì)合金的強韌化研究[D]. 蘇武麗. 四川大學(xué), 2021(02)
- [5]鎢彌散強化銅合金制備及性能研究[D]. 陸天行. 北京科技大學(xué), 2021(01)
- [6]熔體浸透法制備線纜用鋁/石墨烯復(fù)合材料組織性能研究[D]. 郭龍湖. 中國礦業(yè)大學(xué), 2021
- [7]電解法制備高導(dǎo)電性銅粉的研究及應(yīng)用[D]. 葛健. 昆明理工大學(xué), 2021(01)
- [8]碳量子點增強銅基復(fù)合材料的研究[D]. 黃嘯. 昆明理工大學(xué), 2021(01)
- [9]一步原位還原法制備石墨烯增強銅基復(fù)合材料及其性能研究[D]. 劉紹慧. 長春工業(yè)大學(xué), 2020(01)
- [10]多尺度微納結(jié)構(gòu)Cu-Y2O3復(fù)合材料調(diào)控制備及其性能研究[D]. 黃斐. 江西理工大學(xué), 2020
標(biāo)簽:復(fù)合材料論文; 材料科學(xué)論文; 石墨論文; 石墨烯論文; 放電等離子燒結(jié)論文;