本文關(guān)鍵詞：吸氣材料的冷等靜壓制備工藝及性能研究，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：吸氣材料是廣泛應(yīng)用于電真空器件中的關(guān)鍵材料,內(nèi)加熱式熱子型吸氣劑因使用方便、性能優(yōu)異在真空器件尤其是真空MEMS器件中有著較大的應(yīng)用前景。為滿足熱子型吸氣劑工程化制備一致性及高精度的要求,本文選擇等靜壓成型技術(shù)并結(jié)合金屬粉末中添加造孔劑NH4HCO3的方法制備多孔Ti基吸氣材料。通過SEM、阿基米德排水法、BET、吸氣性能測試裝置分析了材料表面形貌、孔隙度、比表面積、吸氣性能,研究了多孔Ti基吸氣劑以及等靜壓制備的內(nèi)加熱型吸氣劑的吸氣性能,并對吸氣曲線的變化規(guī)律進(jìn)行了分析。具體的研究內(nèi)容如下:首先,用模壓成型法制備了多孔Ti基吸氣材料,研究了NH4HCO3粒度、添加量對材料吸氣性能的影響。研究結(jié)果表明,隨著NH4HCO3粒度的增大多孔吸氣材料的吸氣性能呈逐漸下降的趨勢。隨著NH4HCO3添加量的升高,材料的吸氣性能呈先升高后降低的過程,在350℃、400℃、450℃激活時NH4HCO3含量為20 wt%的多孔Ti樣品獲得了相對更高的吸氫性能,在600℃、700℃激活時NH4HCO3含量為25 wt%的多孔Ti樣品獲得了相對更高的吸氫性能。此外,NH4HCO3的加入顯著降低了鈦基吸氣材料的激活溫度。其次,分析對比了不同NH4HCO3添加量對多孔Ti基吸氣材料吸氣性能的影響。結(jié)果發(fā)現(xiàn),當(dāng)NH4HCO3添加量為10 wt%時,純Ti吸氣材料的性能高于相同NH4HCO3含量的多孔Ti-Mo吸氣材料,也高于未添加NH4HCO3的Ti-Mo吸氣材料。因此,在純Ti吸氣材料中加入一定比例的NH4HCO3可以起到增大孔隙率、提高吸氣性能的作用,可以在一些場合代替Ti-Mo吸氣材料來使用。最后,利用等靜壓成型制備了內(nèi)加熱型多孔Ti基吸氣材料,研究了等靜壓壓力、激活溫度對材料吸氣性能的影響,分析了等靜壓成型與其他制備工藝的差異。研究結(jié)果發(fā)現(xiàn),不同的等靜壓壓力下,吸氣材料的孔隙度和相對密度有很大差別,150 MPa壓力下制備的吸氣材料表現(xiàn)出良好的吸氣性能與機械強度。激活溫度超過400℃時,內(nèi)加熱型多孔Ti基吸氣材料的吸氣速率有明顯的提升,隨著激活溫度的升高,吸氣性能不斷提高,材料的最佳激活溫度為700℃。等靜壓成型的吸氣材料較手工涂覆和注射成型制備的材料具有更高的吸氣性能,并且具有一致性高、機械性能好等特點。
【關(guān)鍵詞】：吸氣材料 等靜壓成型 造孔劑 孔隙率
【學(xué)位授予單位】：北京有色金屬研究總院
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TB34
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-10
• 1 緒論10-22
• 1.1 吸氣材料概述10-17
• 1.1.1 吸氣材料與應(yīng)用10-13
• 1.1.2 吸氣過程基本原理13-17
• 1.2 非蒸散型吸氣材料的制備工藝17-19
• 1.2.1 非蒸散型吸氣材料的傳統(tǒng)制備方法17-18
• 1.2.2 等靜壓成型法制備吸氣材料的優(yōu)勢18-19
• 1.3 等靜壓成型與應(yīng)用19-20
• 1.3.1 等靜壓成型技術(shù)概述19
• 1.3.2 等靜壓技術(shù)的基本原理19-20
• 1.3.3 等靜壓技術(shù)制備吸氣材料存在的問題20
• 1.4 造孔劑20
• 1.4.1 造孔劑的分類及應(yīng)用20
• 1.4.2 選用無機造孔劑的優(yōu)勢20
• 1.5 本文的研究內(nèi)容及意義20-22
• 2 制備及表征方法22-28
• 2.1 實驗所用原料及主要設(shè)備22-23
• 2.2 樣品制備工藝流程23-24
• 2.2.1 多孔Ti吸氣材料的制備23
• 2.2.2 多孔TiMo吸氣材料的制備23-24
• 2.3 表征方法24-28
• 2.3.1 吸氣性能測試24-25
• 2.3.2 掃描電子顯微鏡(SEM)分析25
• 2.3.3 孔隙率和比表面積測試25-28
• 3 多孔Ti吸氣材料的微觀結(jié)構(gòu)與吸氣性能28-37
• 3.1 NH_4HCO_3粒度對多孔Ti吸氣材料微觀結(jié)構(gòu)與吸氣性能的影響28-32
• 3.1.1 NH_4HCO_3粒度對多孔Ti吸氣材料微觀結(jié)構(gòu)的影響28-29
• 3.1.2 NH_4HCO_3粒度對多孔Ti吸氣材料吸氣性能的影響29-31
• 3.1.3 小結(jié)31-32
• 3.2 NH_4HCO_3含量對多孔Ti吸氣材料微觀結(jié)構(gòu)與吸氣性能的影響32-37
• 3.2.1 NH_4HCO_3含量對多孔Ti吸氣材料微觀結(jié)構(gòu)的影響32-33
• 3.2.2 NH_4HCO_3含量對多孔Ti吸氣材料吸氣性能的影響33-36
• 3.2.3 小結(jié)36-37
• 4 多孔Ti-Mo吸氣材料的微觀結(jié)構(gòu)與吸氣性能37-42
• 4.1 NH_4HCO_3含量對多孔Ti-Mo吸氣材料微觀結(jié)構(gòu)的影響37-39
• 4.2 NH_4HCO_3含量對多孔Ti-Mo吸氣材料吸氣性能的影響39-40
• 4.3 多孔Ti吸氣材料與多孔Ti-Mo吸氣材料性能對比40-41
• 4.4 本章小結(jié)41-42
• 5 等靜壓成型工藝制備多孔型吸氣材料42-51
• 5.1 制備工藝42-44
• 5.1.1 粉末的選擇42
• 5.1.2 模具的選擇與裝料42-44
• 5.1.3 壓制和脫模44
• 5.1.4 燒結(jié)44
• 5.2 激活溫度對等靜壓成型吸氣材料吸氣性能的影響44-45
• 5.3 等靜壓壓力對多孔Ti吸氣材料的影響45-48
• 5.3.1 壓力對吸氣材料微觀形貌的影響45-46
• 5.3.2 壓力對吸氣材料吸氣性能的影響46-48
• 5.4 等靜壓成型與傳統(tǒng)工藝制備吸氣材料的對比48-50
• 5.5 本章小結(jié)50-51
• 結(jié)論51-53
• 主要內(nèi)容和結(jié)論51-52
• 下一步工作展望52-53
• 參考 文獻(xiàn)53-56
• 攻讀碩士學(xué)位期間取得的學(xué)術(shù)成果56-57
• 致謝57

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本文編號：259640