Zr-V-Fe多孔材料注漿成型制備工藝及組織結(jié)構(gòu)表征
發(fā)布時間:2022-12-22 23:43
多孔金屬材料兼具結(jié)構(gòu)材料和功能材料的特點(diǎn),成為當(dāng)今研究的熱點(diǎn)之一。Zr-V-Fe合金作為目前應(yīng)用最為廣泛的非蒸散性吸氣劑,具有較低的激活溫度、常溫下吸氣效果好等優(yōu)點(diǎn),被大量應(yīng)用于各種電真空器件當(dāng)中,但是要將其制備成為小而且形狀規(guī)則的器件,成型方法鮮有文獻(xiàn)報道。本文以平均粒度為30-40μm的Zr-V-Fe合金粉末為原料,采用注漿成型的簡單成型方法,制備多孔Zr-V-Fe合金器件。重點(diǎn)從工藝設(shè)計的方面研究了 Zr-V-Fe合金粉末的球磨、Zr-V-Fe漿料的制備和成型、Zr-V-Fe生坯的排膠和其坯體燒結(jié)方面的問題,并借助差熱熱重分析(DSC-TG)、掃描電鏡(SEM)等檢測手段對其組織結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析表征,尋求最佳的多孔Zr-V-Fe合金材料制備的注漿成型工藝。首先研究了球磨時間、球料比、磨球直徑等工藝參數(shù)對球磨粗粒徑Zr-V-Fe粉末的影響。研究表明,隨著球料比、球磨時間的增加,粉體粒徑逐漸減小。但當(dāng)球料比為20:1時,球磨10h與20h粉體粒徑已基本相同,球磨時間對粉體粒徑已無較大影響:在相同球料比和球磨時間的情況下,減小磨球的直徑,可得到更細(xì)小的粉體粒徑。在以蒸餾水為潤濕介質(zhì),磨球直...
【文章頁數(shù)】:72 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第一章 緒論
1.1 引言
1.2 多孔金屬制備方法及性能
1.2.1 鑄造法
1.2.2 粉末燒結(jié)法
1.2.3 金屬沉積法
1.2.4 凝膠注模成型
1.2.5 注漿成型法(Slip Casting)
1.2.6 擠壓成型法
1.2.7 添加造孔劑工藝法
1.2.8 干壓成型法
1.3 吸氣劑發(fā)展現(xiàn)狀
1.3.1 鋯系合金吸氣劑研究進(jìn)展
1.3.2 釩系合金吸氣劑研究進(jìn)展
1.3.3 鈦系合金吸氣劑研究進(jìn)展
1.4 Zr-V-Fe吸氣劑的發(fā)展現(xiàn)狀
1.5 選題意義及研究內(nèi)容
1.5.1 選題意義
1.5.2 研究內(nèi)容
第二章 實(shí)驗(yàn)方法
2.1 實(shí)驗(yàn)原料及設(shè)備
2.1.1 粉末原料
2.1.2 實(shí)驗(yàn)試劑及設(shè)備
2.2 實(shí)驗(yàn)方案
2.2.1 Zr-V-Fe合金粉末的球磨制備
2.2.2 漿料的制備
2.2.3 注漿成型制備Zr-V-Fe多孔合金
2.2.4 烘干和脫模
2.2.5 坯體的排膠
2.2.6 坯體的燒結(jié)
2.3 表征手段
2.3.1 熱重-差熱分析
2.3.2 X射線衍射分析
2.3.3 掃描電子顯微分析
2.3.4 粉體粒徑的測量
2.3.5 孔隙率測試方法
第三章 鋯釩鐵合金粉體的制備與表征
3.1 引言
3.2 Zr-V-Fe合金粉體的球磨
3.2.1 球料比對鋯釩鐵合金粉體粒度的影響
3.2.2 球磨時間對鋯釩鐵合金粉體粒度的影響
3.2.3 不同直徑的磨球?qū)︿嗏C鐵合金粉體粒度的影響
3.3 本章小結(jié)
第四章 鋯釩鐵合金注漿成型與表征
4.1 引言
4.2 固含量對漿料流動性的影響
4.3 球磨時間對漿料流動性的影響
4.4 Zr-V-Fe生坯的排膠
4.4.1 坯體的DSC-TG曲線分析
4.4.2 排膠工藝路線
4.5 Zr-V-Fe坯體的燒結(jié)
4.6 燒結(jié)溫度對多孔Zr-V-Fe合金孔隙率的影響
4.7 本章小結(jié)
第五章 鋯釩鐵合金的半干擠壓法成型和干壓成型
5.1 引言
5.2 干壓成型
5.2.1 實(shí)驗(yàn)原理及方法
5.2.2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果
5.3 半干擠壓法成型
5.3.1 實(shí)驗(yàn)原理
5.3.2 實(shí)驗(yàn)方法
5.3.3 Zr-V-Fe生坯的排膠與燒結(jié)
5.4 注漿成型、干壓成型、半干擠壓法成型的比較
5.5 本章小結(jié)
第六章 結(jié)論與展望
6.1 結(jié)論
6.2 創(chuàng)新點(diǎn)
6.3 展望
參考文獻(xiàn)
致謝
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]釩基儲氫合金的研究進(jìn)展[J]. 李朵,婁豫皖,杜俊霖,蒲朝輝,黃鐵生,李志林,吳鑄,李重河. 材料導(dǎo)報. 2015(23)
[2]凝膠注模成形制備銅錫多孔材料的研究[J]. 王聰聰,賈成廠,卡瑞瑪,袁海英,王召利. 粉末冶金技術(shù). 2015(01)
[3]干壓成型工藝對石英基多孔材料的性能影響研究[J]. 宋杰光,杜大明,王芳,馬明亮,李世斌,紀(jì)崗昌,胡禎,邱治文. 粉末冶金技術(shù). 2015(01)
[4]鋯釩鐵吸氣劑常溫激活吸氫現(xiàn)象的研究[J]. 薛函迎,柴云川,郭衛(wèi)斌,王瀏杰. 真空電子技術(shù). 2013(04)
[5]金屬粉末的非水基凝膠注模成形[J]. 賈成廠,卡瑞瑪,袁海英,張秀麗,史延濤,劉衛(wèi)華. 粉末冶金技術(shù). 2013(03)
[6]非蒸散型薄膜吸氣材料研究進(jìn)展[J]. 卜繼國,毛昌輝,張艷,尉秀英,杜軍. 真空科學(xué)與技術(shù)學(xué)報. 2012(04)
[7]凝膠注模工藝制備醫(yī)用多孔Ti-Co合金的性能[J]. 楊棟華,邵慧萍,郭志猛,林濤,樊聯(lián)鵬. 稀有金屬材料與工程. 2011(10)
[8]三元ZrCrV吸氣化合物粉末的制備和表征[J]. 曾凡浩,宋江峰. 粉末冶金材料科學(xué)與工程. 2011(04)
[9]Zr57V36Fe7合金的微結(jié)構(gòu)及活化與吸氫性能[J]. 楊曉偉,李金山,王旭峰,張鐵邦,胡銳,薛祥義,周廉. 稀有金屬材料與工程. 2010(11)
[10]多孔陶瓷材料的制備技術(shù)與研究現(xiàn)狀[J]. 何俊升,馮小明. 鑄造技術(shù). 2010(08)
博士論文
[1]幾種金屬及其鋰合金的吸放氫效應(yīng)研究[D]. 邊海.蘭州大學(xué) 2009
[2]Ti-Al金屬間化合物多孔材料的研究[D]. 江垚.中南大學(xué) 2008
[3]AIN粉末的制備、低溫?zé)Y(jié)及其注射成形技術(shù)的研究[D]. 秦明禮.中南大學(xué) 2002
碩士論文
[1]Ti3AlC2多孔陶瓷的制備及性能研究[D]. 曹輝.北京交通大學(xué) 2015
[2]醇水基料漿凝膠注模成型氧化鋁多孔陶瓷[D]. 彭俊.中南大學(xué) 2013
[3]凝膠注模成形制備多孔NiTi合金的研究[D]. 洪海俠.中南大學(xué) 2013
[4]擠壓成形鎢基合金喂料流變特性及其有限元仿真研究[D]. 趙亞旭.中南大學(xué) 2011
[5]鋯吸氫及鋯鋰合金增強(qiáng)吸氫效應(yīng)的研究[D]. 于祥慶.蘭州大學(xué) 2009
[6]注漿成型低溫?zé)Y(jié)氧化鋁陶瓷[D]. 黃麗芳.合肥工業(yè)大學(xué) 2007
本文編號:3724277
【文章頁數(shù)】:72 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第一章 緒論
1.1 引言
1.2 多孔金屬制備方法及性能
1.2.1 鑄造法
1.2.2 粉末燒結(jié)法
1.2.3 金屬沉積法
1.2.4 凝膠注模成型
1.2.5 注漿成型法(Slip Casting)
1.2.6 擠壓成型法
1.2.7 添加造孔劑工藝法
1.2.8 干壓成型法
1.3 吸氣劑發(fā)展現(xiàn)狀
1.3.1 鋯系合金吸氣劑研究進(jìn)展
1.3.2 釩系合金吸氣劑研究進(jìn)展
1.3.3 鈦系合金吸氣劑研究進(jìn)展
1.4 Zr-V-Fe吸氣劑的發(fā)展現(xiàn)狀
1.5 選題意義及研究內(nèi)容
1.5.1 選題意義
1.5.2 研究內(nèi)容
第二章 實(shí)驗(yàn)方法
2.1 實(shí)驗(yàn)原料及設(shè)備
2.1.1 粉末原料
2.1.2 實(shí)驗(yàn)試劑及設(shè)備
2.2 實(shí)驗(yàn)方案
2.2.1 Zr-V-Fe合金粉末的球磨制備
2.2.2 漿料的制備
2.2.3 注漿成型制備Zr-V-Fe多孔合金
2.2.4 烘干和脫模
2.2.5 坯體的排膠
2.2.6 坯體的燒結(jié)
2.3 表征手段
2.3.1 熱重-差熱分析
2.3.2 X射線衍射分析
2.3.3 掃描電子顯微分析
2.3.4 粉體粒徑的測量
2.3.5 孔隙率測試方法
第三章 鋯釩鐵合金粉體的制備與表征
3.1 引言
3.2 Zr-V-Fe合金粉體的球磨
3.2.1 球料比對鋯釩鐵合金粉體粒度的影響
3.2.2 球磨時間對鋯釩鐵合金粉體粒度的影響
3.2.3 不同直徑的磨球?qū)︿嗏C鐵合金粉體粒度的影響
3.3 本章小結(jié)
第四章 鋯釩鐵合金注漿成型與表征
4.1 引言
4.2 固含量對漿料流動性的影響
4.3 球磨時間對漿料流動性的影響
4.4 Zr-V-Fe生坯的排膠
4.4.1 坯體的DSC-TG曲線分析
4.4.2 排膠工藝路線
4.5 Zr-V-Fe坯體的燒結(jié)
4.6 燒結(jié)溫度對多孔Zr-V-Fe合金孔隙率的影響
4.7 本章小結(jié)
第五章 鋯釩鐵合金的半干擠壓法成型和干壓成型
5.1 引言
5.2 干壓成型
5.2.1 實(shí)驗(yàn)原理及方法
5.2.2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果
5.3 半干擠壓法成型
5.3.1 實(shí)驗(yàn)原理
5.3.2 實(shí)驗(yàn)方法
5.3.3 Zr-V-Fe生坯的排膠與燒結(jié)
5.4 注漿成型、干壓成型、半干擠壓法成型的比較
5.5 本章小結(jié)
第六章 結(jié)論與展望
6.1 結(jié)論
6.2 創(chuàng)新點(diǎn)
6.3 展望
參考文獻(xiàn)
致謝
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]釩基儲氫合金的研究進(jìn)展[J]. 李朵,婁豫皖,杜俊霖,蒲朝輝,黃鐵生,李志林,吳鑄,李重河. 材料導(dǎo)報. 2015(23)
[2]凝膠注模成形制備銅錫多孔材料的研究[J]. 王聰聰,賈成廠,卡瑞瑪,袁海英,王召利. 粉末冶金技術(shù). 2015(01)
[3]干壓成型工藝對石英基多孔材料的性能影響研究[J]. 宋杰光,杜大明,王芳,馬明亮,李世斌,紀(jì)崗昌,胡禎,邱治文. 粉末冶金技術(shù). 2015(01)
[4]鋯釩鐵吸氣劑常溫激活吸氫現(xiàn)象的研究[J]. 薛函迎,柴云川,郭衛(wèi)斌,王瀏杰. 真空電子技術(shù). 2013(04)
[5]金屬粉末的非水基凝膠注模成形[J]. 賈成廠,卡瑞瑪,袁海英,張秀麗,史延濤,劉衛(wèi)華. 粉末冶金技術(shù). 2013(03)
[6]非蒸散型薄膜吸氣材料研究進(jìn)展[J]. 卜繼國,毛昌輝,張艷,尉秀英,杜軍. 真空科學(xué)與技術(shù)學(xué)報. 2012(04)
[7]凝膠注模工藝制備醫(yī)用多孔Ti-Co合金的性能[J]. 楊棟華,邵慧萍,郭志猛,林濤,樊聯(lián)鵬. 稀有金屬材料與工程. 2011(10)
[8]三元ZrCrV吸氣化合物粉末的制備和表征[J]. 曾凡浩,宋江峰. 粉末冶金材料科學(xué)與工程. 2011(04)
[9]Zr57V36Fe7合金的微結(jié)構(gòu)及活化與吸氫性能[J]. 楊曉偉,李金山,王旭峰,張鐵邦,胡銳,薛祥義,周廉. 稀有金屬材料與工程. 2010(11)
[10]多孔陶瓷材料的制備技術(shù)與研究現(xiàn)狀[J]. 何俊升,馮小明. 鑄造技術(shù). 2010(08)
博士論文
[1]幾種金屬及其鋰合金的吸放氫效應(yīng)研究[D]. 邊海.蘭州大學(xué) 2009
[2]Ti-Al金屬間化合物多孔材料的研究[D]. 江垚.中南大學(xué) 2008
[3]AIN粉末的制備、低溫?zé)Y(jié)及其注射成形技術(shù)的研究[D]. 秦明禮.中南大學(xué) 2002
碩士論文
[1]Ti3AlC2多孔陶瓷的制備及性能研究[D]. 曹輝.北京交通大學(xué) 2015
[2]醇水基料漿凝膠注模成型氧化鋁多孔陶瓷[D]. 彭俊.中南大學(xué) 2013
[3]凝膠注模成形制備多孔NiTi合金的研究[D]. 洪海俠.中南大學(xué) 2013
[4]擠壓成形鎢基合金喂料流變特性及其有限元仿真研究[D]. 趙亞旭.中南大學(xué) 2011
[5]鋯吸氫及鋯鋰合金增強(qiáng)吸氫效應(yīng)的研究[D]. 于祥慶.蘭州大學(xué) 2009
[6]注漿成型低溫?zé)Y(jié)氧化鋁陶瓷[D]. 黃麗芳.合肥工業(yè)大學(xué) 2007
本文編號:3724277
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