蒸發(fā)結晶法制備Mo-20Cu復合材料的組織及性能研究
發(fā)布時間:2021-01-13 10:38
本論文采用化學合成-蒸發(fā)結晶法制備了 Mo-20Cu復合粉末,在試驗中將四鉬酸銨和硝酸銅粉末配置成溶液,在蒸發(fā)結晶器中通過優(yōu)化工藝參數(shù)制備出鉬銅復合前驅體粉末。再將前驅體通過干燥、煅燒、還原完成鉬銅復合粉體的制備。研究了蒸發(fā)結晶工藝對鉬銅前驅體的物相、形貌和粒度大小的影響規(guī)律。此外探討了熱壓燒結和H2氣氛無壓燒結對鉬銅復合材料組織和性能的影響。蒸發(fā)結晶工藝研究結果表明:硝酸銅溶液pH值對鉬銅前驅體的物相組成和形貌有很大影響,攪拌速率和加熱功率對前驅體物相沒有影響,但對粉體形貌影響較大。隨著加熱功率的增加,前驅體顆粒增大且形貌變得無規(guī)則生長,攪拌速率的增大會導致顆粒細化,粉體出現(xiàn)團聚現(xiàn)象。綜合考慮,pH值為3,攪拌速率為500r/min,加熱功率為0.3kw時制備出的前驅體粉末顆粒形貌規(guī)則,大小分布均勻,呈棒條狀分布,前驅體物相除了(NH4)2Cu(MoO4)2,CuMoO4N0.42H1.26.2.4H2O 外,還有少量的(NH4)4MOSO26。前驅體在500℃煅燒后粉末由CuMoO4和Mo03組成,分別在500℃和900℃下H2氣氛下二段還原后得到平均粒度為300mm的超細Mo-C...
【文章來源】:西安理工大學陜西省
【文章頁數(shù)】:66 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
1 緒論
1.1 鉬銅復合材料的性質
1.1.1 鉬和銅的性質
1.1.2 鉬銅復合材料的性質
1.2 鉬銅復合材料的應用
1.3 鉬銅復合粉體制備工藝
1.3.1 傳統(tǒng)制備工藝
1.3.2 新型制備工藝
1.3.3 活化元素燒結
1.4 鉬銅復合材料制備方法
1.4.1 熔滲法
1.4.2 等靜壓成形技術
1.4.3 真空熱壓燒結
1.4.4 放電等離子燒結
1.5 研究目的和研究內容
1.5.1 研究目的
1.5.2 研究內容
2 鉬銅復合材料制備及試驗方法
2.1 蒸發(fā)結晶制備Mo-20Cu復合粉末
2.1.1 鉬銅前驅體的制備
4+MoO3粉體的制備"> 2.1.2 CuMoO4+MoO3粉體的制備
2.1.3 氫氣還原制備Mo-20Cu復合粉末
2.2 鉬銅復合粉末的燒結
2.3 鉬銅復合粉末表征和燒結體顯微組織觀察
2.3.1 差熱-熱重分析
2.3.2 X射線衍射(XRD)分析
2.3.3 掃描電子顯微鏡(SEM)觀察
2.3.4 透射電子顯微鏡(TEM)觀察
2.4 鉬銅復合材料密度及壓壞收縮率測試
2.4.1 鉬銅燒結體密度的測試
2.4.2 鉬銅燒結體收縮率的測試
2.5 鉬銅復合材料力學和電學性能測試
2.5.1 顯微維氏硬度測試
2.5.2 室溫壓縮實驗
2.5.3 室溫彎曲實驗
2.5.4 燒結體導電率測試
2.6 研究技術路線圖
3 蒸發(fā)結晶法制備鉬銅復合粉末工藝分析
3.1 硝酸銅溶液pH值對鉬銅前驅體粉末的影響
3.1.1 XRD物相分析
3.1.2 前驅體粉末形貌分析
3.2 加熱功率對鉬銅前驅體粉末的影響
3.2.1 XRD物相分析
3.2.2 前驅體粉末形貌分析
3.3 攪拌速率對前驅體粉末的影響
3.3.1 XRD物相分析
3.3.2 前驅體粉末形貌分析
3.4 煅燒過程分析
3.4.1 鉬銅前驅體粉末的差熱-熱重分析
3.4.2 不同溫度下煅燒產物的物相和形貌分析
3.5 氫氣還原鉬銅氧化物復合粉末的物相與形貌分析
3.5.1 鉬銅復合粉末XRD分析
3.5.2 鉬銅復合粉體SEM形貌分析
3.5.3 鉬銅復合粉體TEM分析
3.6 本章小結
4 不同燒結方式制備鉬銅復合材料顯微組織和成分分析
4.1 燒結體表面顯微組織
4.1.1 熱壓燒結工藝參數(shù)對燒結體表面顯微組織的影響
4.1.2 無壓燒結溫度對燒結體表面顯微組織的影響
4.2 燒結體斷口形貌和成分分析
4.2.1 熱壓燒結工藝參數(shù)對斷口形貌的影響
4.2.2 無壓燒結溫度對斷口形貌的影響
4.3 本章小結
5 不同燒結方式下燒結體力學及電學性能分析
5.1 燒結體密度和硬度實驗結果與分析
5.1.1 熱壓燒結
5.1.2 氫氣氣氛無壓燒結
5.2 燒結體室溫壓縮實驗結果與分析
5.2.1 熱壓燒結
5.2.2 氫氣氣氛無壓燒結
5.3 燒結體室溫抗彎強度實驗結果與分析
5.3.1 熱壓燒結
5.3.2 氫氣氣氛無壓燒結
5.4 燒結體導電性實驗結果與分析
5.4.1 熱壓燒結
5.4.2 氫氣氣氛無壓燒結
5.5 不同燒結方式下制備的鉬銅復合材料性能對比討論
5.6 本章小結
6 結論
致謝
參考文獻
【參考文獻】:
期刊論文
[1]壓力對熱壓燒結制備Mo-20Cu復合材料的影響[J]. 王德志,李然,段柏華,孫翱魁,尹邦柱. 稀有金屬材料與工程. 2017(07)
[2]水熱合成-共還原法制備W-20%Cu復合粉體及其組織結構[J]. 趙晶晶,李繼文,張盤龍,魏世忠,張國賞,徐流杰. 粉末冶金材料科學與工程. 2014(04)
[3]Mechanical properties and expansion coefficient of Mo-Cu composites with different Ni contents[J]. GUO Shibo a,KANG Qiping a,CAI Chunbo a,and Qu Xuanhui b a College of Electromechanical Engineering,Hunan University of Science and Technology,Xiangtan 411201,China b School of Materials Science and Engineering,University of Science and Technology Beijing,Beijing 100083,China. Rare Metals. 2012(04)
[4]Mo-Cu復合材料的研究進展[J]. 孫永偉,劉勇. 熱處理. 2012(02)
[5]氫氣還原MoO3生產MoO2結塊的研究[J]. 趙新瑞. 廣東化工. 2011(09)
[6]Fe含量對鉬銅合金組織和性能的影響[J]. 王博,梁淑華,鄒軍濤,楊曉紅,肖鵬. 稀有金屬材料與工程. 2011(09)
[7]六方相MoO3的制備及其光催化活性[J]. 梅雪峰,宋繼梅,王紅,高菲. 廣州化工. 2011(12)
[8]放電等離子燒結制備功能材料的最新進展[J]. 張久興,岳明,宋曉艷,路清梅. 功能材料信息. 2010(04)
[9]活化元素Co對Mo-Cu合金性能的影響[J]. 鄒愛華,華小珍,周賢良,張建云. 特種鑄造及有色合金. 2009(07)
[10]Mo-Cu復合材料的最新研究進展[J]. 張青花. 河西學院學報. 2009(02)
博士論文
[1]微納尺度下銅化合物的結晶形態(tài)研究[D]. 許家勝.大連理工大學 2009
碩士論文
[1]微波輔助濕化學法制備納米鉬銅粉末及其燒結性能研究[D]. 董小嘉.中南大學 2014
[2]濕化學法—氫氣一段還原制備鉬銅復合粉末及其燒結性能的研究[D]. 李翼.中南大學 2012
[3]超細粉體材料CuMoO4-MoO3和Li4Ti5O12的制備[D]. 孔令師.東北大學 2011
[4]鉬酸銨熱分解的相變行為及動力學研究[D]. 程時定.中南大學 2008
本文編號:2974726
【文章來源】:西安理工大學陜西省
【文章頁數(shù)】:66 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
1 緒論
1.1 鉬銅復合材料的性質
1.1.1 鉬和銅的性質
1.1.2 鉬銅復合材料的性質
1.2 鉬銅復合材料的應用
1.3 鉬銅復合粉體制備工藝
1.3.1 傳統(tǒng)制備工藝
1.3.2 新型制備工藝
1.3.3 活化元素燒結
1.4 鉬銅復合材料制備方法
1.4.1 熔滲法
1.4.2 等靜壓成形技術
1.4.3 真空熱壓燒結
1.4.4 放電等離子燒結
1.5 研究目的和研究內容
1.5.1 研究目的
1.5.2 研究內容
2 鉬銅復合材料制備及試驗方法
2.1 蒸發(fā)結晶制備Mo-20Cu復合粉末
2.1.1 鉬銅前驅體的制備
4+MoO3粉體的制備"> 2.1.2 CuMoO4+MoO3粉體的制備
2.1.3 氫氣還原制備Mo-20Cu復合粉末
2.2 鉬銅復合粉末的燒結
2.3 鉬銅復合粉末表征和燒結體顯微組織觀察
2.3.1 差熱-熱重分析
2.3.2 X射線衍射(XRD)分析
2.3.3 掃描電子顯微鏡(SEM)觀察
2.3.4 透射電子顯微鏡(TEM)觀察
2.4 鉬銅復合材料密度及壓壞收縮率測試
2.4.1 鉬銅燒結體密度的測試
2.4.2 鉬銅燒結體收縮率的測試
2.5 鉬銅復合材料力學和電學性能測試
2.5.1 顯微維氏硬度測試
2.5.2 室溫壓縮實驗
2.5.3 室溫彎曲實驗
2.5.4 燒結體導電率測試
2.6 研究技術路線圖
3 蒸發(fā)結晶法制備鉬銅復合粉末工藝分析
3.1 硝酸銅溶液pH值對鉬銅前驅體粉末的影響
3.1.1 XRD物相分析
3.1.2 前驅體粉末形貌分析
3.2 加熱功率對鉬銅前驅體粉末的影響
3.2.1 XRD物相分析
3.2.2 前驅體粉末形貌分析
3.3 攪拌速率對前驅體粉末的影響
3.3.1 XRD物相分析
3.3.2 前驅體粉末形貌分析
3.4 煅燒過程分析
3.4.1 鉬銅前驅體粉末的差熱-熱重分析
3.4.2 不同溫度下煅燒產物的物相和形貌分析
3.5 氫氣還原鉬銅氧化物復合粉末的物相與形貌分析
3.5.1 鉬銅復合粉末XRD分析
3.5.2 鉬銅復合粉體SEM形貌分析
3.5.3 鉬銅復合粉體TEM分析
3.6 本章小結
4 不同燒結方式制備鉬銅復合材料顯微組織和成分分析
4.1 燒結體表面顯微組織
4.1.1 熱壓燒結工藝參數(shù)對燒結體表面顯微組織的影響
4.1.2 無壓燒結溫度對燒結體表面顯微組織的影響
4.2 燒結體斷口形貌和成分分析
4.2.1 熱壓燒結工藝參數(shù)對斷口形貌的影響
4.2.2 無壓燒結溫度對斷口形貌的影響
4.3 本章小結
5 不同燒結方式下燒結體力學及電學性能分析
5.1 燒結體密度和硬度實驗結果與分析
5.1.1 熱壓燒結
5.1.2 氫氣氣氛無壓燒結
5.2 燒結體室溫壓縮實驗結果與分析
5.2.1 熱壓燒結
5.2.2 氫氣氣氛無壓燒結
5.3 燒結體室溫抗彎強度實驗結果與分析
5.3.1 熱壓燒結
5.3.2 氫氣氣氛無壓燒結
5.4 燒結體導電性實驗結果與分析
5.4.1 熱壓燒結
5.4.2 氫氣氣氛無壓燒結
5.5 不同燒結方式下制備的鉬銅復合材料性能對比討論
5.6 本章小結
6 結論
致謝
參考文獻
【參考文獻】:
期刊論文
[1]壓力對熱壓燒結制備Mo-20Cu復合材料的影響[J]. 王德志,李然,段柏華,孫翱魁,尹邦柱. 稀有金屬材料與工程. 2017(07)
[2]水熱合成-共還原法制備W-20%Cu復合粉體及其組織結構[J]. 趙晶晶,李繼文,張盤龍,魏世忠,張國賞,徐流杰. 粉末冶金材料科學與工程. 2014(04)
[3]Mechanical properties and expansion coefficient of Mo-Cu composites with different Ni contents[J]. GUO Shibo a,KANG Qiping a,CAI Chunbo a,and Qu Xuanhui b a College of Electromechanical Engineering,Hunan University of Science and Technology,Xiangtan 411201,China b School of Materials Science and Engineering,University of Science and Technology Beijing,Beijing 100083,China. Rare Metals. 2012(04)
[4]Mo-Cu復合材料的研究進展[J]. 孫永偉,劉勇. 熱處理. 2012(02)
[5]氫氣還原MoO3生產MoO2結塊的研究[J]. 趙新瑞. 廣東化工. 2011(09)
[6]Fe含量對鉬銅合金組織和性能的影響[J]. 王博,梁淑華,鄒軍濤,楊曉紅,肖鵬. 稀有金屬材料與工程. 2011(09)
[7]六方相MoO3的制備及其光催化活性[J]. 梅雪峰,宋繼梅,王紅,高菲. 廣州化工. 2011(12)
[8]放電等離子燒結制備功能材料的最新進展[J]. 張久興,岳明,宋曉艷,路清梅. 功能材料信息. 2010(04)
[9]活化元素Co對Mo-Cu合金性能的影響[J]. 鄒愛華,華小珍,周賢良,張建云. 特種鑄造及有色合金. 2009(07)
[10]Mo-Cu復合材料的最新研究進展[J]. 張青花. 河西學院學報. 2009(02)
博士論文
[1]微納尺度下銅化合物的結晶形態(tài)研究[D]. 許家勝.大連理工大學 2009
碩士論文
[1]微波輔助濕化學法制備納米鉬銅粉末及其燒結性能研究[D]. 董小嘉.中南大學 2014
[2]濕化學法—氫氣一段還原制備鉬銅復合粉末及其燒結性能的研究[D]. 李翼.中南大學 2012
[3]超細粉體材料CuMoO4-MoO3和Li4Ti5O12的制備[D]. 孔令師.東北大學 2011
[4]鉬酸銨熱分解的相變行為及動力學研究[D]. 程時定.中南大學 2008
本文編號:2974726
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