粉末冶金方法由于眾多優(yōu)勢(shì)如近凈成型、成分比例易于控制、燒結(jié)溫度低等而廣泛用于金屬基復(fù)合材料的制備中。然而傳統(tǒng)的粉末冶金方法由于較長(zhǎng)的保溫時(shí)間導(dǎo)致晶粒粗大，影響力學(xué)性能。微波燒結(jié)是近年來(lái)發(fā)展起來(lái)的一種新型燒結(jié)技術(shù)，克服了傳統(tǒng)冶金方法的缺點(diǎn)，具有加熱均勻、加熱速度快、保溫時(shí)間短等優(yōu)點(diǎn)，制備的復(fù)合材料晶粒細(xì)小，致密度高，具有良好的力學(xué)性能。本文采用微波燒結(jié)技術(shù)制備Al/（Ti,W）C復(fù)合材料，通過(guò)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(yàn)和抗壓性能試驗(yàn)研究了微波燒結(jié)溫度（500℃，520℃，540℃，560℃）及（Ti,W）C含量（0wt.%,10wt.%（4.04vol.%），20wt.%（8.66vol.%）和30wt.%（13.98vol.%））對(duì)Al/（Ti,W）C復(fù)合材料宏觀形貌、基體晶粒尺寸、增強(qiáng)相分布、孔隙特征、界面結(jié)合特征、硬度及抗壓性能的影響進(jìn)行了全面的研究。分析了微波和金屬材料相互作用的機(jī)理及第二相強(qiáng)化機(jī)理。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，采用微波燒結(jié)方法可以在較低的燒結(jié)溫度和較短的保溫時(shí)間內(nèi)，制備出致密度較高、晶粒細(xì)小、增強(qiáng)相... 

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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(fù)合材料的制備方法2.2.1 混料及制坯方法生坯的質(zhì)量直接決定著燒結(jié)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(yàn)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(yīng) 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(yīng)來(lái)達(dá)到分散的目的。利用酒精作為超聲分散介質(zhì)。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(xué)生產(chǎn)的 QM-1SP 型行星球磨機(jī)， 采用 3mm-10mm 不同粒級(jí)配的鋼球，球料比為 4:1，酒精作為濕混介質(zhì)。球磨參數(shù)為：混料轉(zhuǎn)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(jié)方法微波燒結(jié)所采用的設(shè)備是長(zhǎng)沙隆泰微波熱工有限公司生產(chǎn)的 HAMilab-V1500微波高溫真空實(shí)驗(yàn)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(cè)溫儀對(duì)試樣進(jìn)行測(cè)溫。燒結(jié)時(shí)，試樣置于氧化鋁匣缽中，匣缽?fù)庥貌捎枚嗄獊?lái)石纖維作為保溫材料。氧化鋁是微波全透過(guò)物質(zhì)，在微波燒結(jié)的過(guò)程中，微可以完全穿透保溫材料和匣缽。實(shí)驗(yàn)中，采用微波雙向輔助加熱的方式燒結(jié)。Thakur 等人[38]通過(guò)研究發(fā)現(xiàn)，波加熱的方向是從內(nèi)向外，試樣表面散熱較快，可能導(dǎo)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(shí)，升溫速度較慢，當(dāng)溫度高于 500℃后升溫速度變快。而 SiC 屬于介質(zhì)材料，在低溫下可以很快被加熱。因此，本實(shí)驗(yàn)

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]燒結(jié)溫度和保溫時(shí)間對(duì)微波制備WC-8Co硬質(zhì)合金顯微組織的影響（英文）[J]. 鮑瑞,易健宏,彭元東,張浩澤.  Transactions of Nonferrous Metals Society of China. 2013(02)
[2]微波燒結(jié)金屬純銅壓坯[J]. 朱鳳霞,易健宏,彭元東.  中南大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2009(01)
[3]鋁在B4C陶瓷上的潤(rùn)濕性[J]. 王希軍,馬南鋼,丁華東,傅蘇黎,翁哲,方圓.  機(jī)械工程材料. 2008(05)
[4]燒結(jié)溫度對(duì)B4C-AlSi共晶合金顯微組織結(jié)構(gòu)與抗壓強(qiáng)度的影響[J]. 劉錦云,鄒從沛,查五生,劉改華,蘭軍,馮權(quán)和.  核動(dòng)力工程. 2008(02)

博士論文
[1]微波加熱機(jī)制及粉末冶金材料燒結(jié)特性研究[D]. 彭元東.中南大學(xué) 2011



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