粉末冶金方法由于眾多優(yōu)勢如近凈成型、成分比例易于控制、燒結溫度低等而廣泛用于金屬基復合材料的制備中。然而傳統(tǒng)的粉末冶金方法由于較長的保溫時間導致晶粒粗大，影響力學性能。微波燒結是近年來發(fā)展起來的一種新型燒結技術，克服了傳統(tǒng)冶金方法的缺點，具有加熱均勻、加熱速度快、保溫時間短等優(yōu)點，制備的復合材料晶粒細小，致密度高，具有良好的力學性能。本文采用微波燒結技術制備Al/（Ti,W）C復合材料，通過掃描電子顯微鏡（SEM）、高分辨透射顯微鏡（HRTEM）、能譜（EDS）、X射線衍射（XRD）、硬度試驗和抗壓性能試驗研究了微波燒結溫度（500℃，520℃，540℃，560℃）及（Ti,W）C含量（0wt.%,10wt.%（4.04vol.%），20wt.%（8.66vol.%）和30wt.%（13.98vol.%））對Al/（Ti,W）C復合材料宏觀形貌、基體晶粒尺寸、增強相分布、孔隙特征、界面結合特征、硬度及抗壓性能的影響進行了全面的研究。分析了微波和金屬材料相互作用的機理及第二相強化機理。實驗結果表明，采用微波燒結方法可以在較低的燒結溫度和較短的保溫時間內，制備出致密度較高、晶粒細小、增強相... 

【文章來源】：華中科技大學湖北省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

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【學位級別】：碩士

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傳統(tǒng)粉末冶金方法流程

圖 2-1（a）6061 鋁合金粉 SEM 形貌（b）(Ti,W)C 粉末 SEM 形貌.2塊體復合材料的制備方法2.2.1 混料及制坯方法生坯的質量直接決定著燒結材料的性能。生坯的工藝流程主要包括配粉、分散、粉、壓制成型。試驗中，采用電子天平（FA2104J 型，精度為 0.1mg）稱取 10wt.%，20wt.%和0wt. %的(Ti,W)C 和相應 Al 粉。采用聚乙二醇 6000（PEG）為分散劑，利用近電斥和高分子的空間位阻效應來達到分散的目的。利用酒精作為超聲分散介質。分散程為：向酒精中加入 2 wt. %PEG，待 PEG 完全溶解后加入(Ti,W)C 粉末，利用超波分散 30min。球磨混粉采用南京大學生產的 QM-1SP 型行星球磨機， 采用 3mm-10mm 不同粒級配的鋼球，球料比為 4:1，酒精作為濕混介質。球磨參數(shù)為：混料轉速 180r/min，

圖 2-2 不同(Ti,W)C 含量的 Al/(Ti,W)C 混合粉末(a) 6061-10wt.% (Ti, W)C (b) 6061-20wt.% (Ti, W)C (c) 6061-30wt.% (Ti,W)C2.2.1 微波燒結方法微波燒結所采用的設備是長沙隆泰微波熱工有限公司生產的 HAMilab-V1500微波高溫真空實驗爐，微波頻率為 2.45GHz，微波爐照片如圖 2-2 所示。采用 Ray紅外測溫儀對試樣進行測溫。燒結時，試樣置于氧化鋁匣缽中，匣缽外用采用多莫來石纖維作為保溫材料。氧化鋁是微波全透過物質，在微波燒結的過程中，微可以完全穿透保溫材料和匣缽。實驗中，采用微波雙向輔助加熱的方式燒結。Thakur 等人[38]通過研究發(fā)現(xiàn)，波加熱的方向是從內向外，試樣表面散熱較快，可能導致試樣表面溫度低于中心度。另外，金屬在微波加熱初期溫度較低時，升溫速度較慢，當溫度高于 500℃后升溫速度變快。而 SiC 屬于介質材料，在低溫下可以很快被加熱。因此，本實驗

【參考文獻】：
期刊論文
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[3]鋁在B4C陶瓷上的潤濕性[J]. 王希軍,馬南鋼,丁華東,傅蘇黎,翁哲,方圓.  機械工程材料. 2008(05)
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博士論文
[1]微波加熱機制及粉末冶金材料燒結特性研究[D]. 彭元東.中南大學 2011



本文編號：3469663