具有優(yōu)異性能的金屬及合金粉體是粉末冶金的基礎(chǔ),其應(yīng)用領(lǐng)域隨著粉末冶金、熱噴涂、增材技術(shù)(3D打印技術(shù))的發(fā)展而日益廣泛。目前霧化粉體的研究主要集中在如何獲得粒徑分布范圍窄、尺寸可控的金屬粉體,而金屬粉體凝固過程及其形成機制有待深入研究。本文對氣霧化方法制備Fe-6.5Si單相合金粉體的凝固過程以及凝固組織的形成進行了詳細的研究,探討了單相合金霧化液滴凝固組織形成過程,為探索高性能粉體的制備提供理論基礎(chǔ)。首先對氣霧化Fe-6.5Si合金液滴的傳熱和凝固過程進行了理論分析,結(jié)果表明,粒徑為20、30、50、80、120μm霧化液滴形核過冷度分別達到302、291、255、160、39K;形核開始后,過冷液滴內(nèi)晶核迅速生長,釋放出潛熱使液滴溫度回升(即再輝)。20、30μm液滴,再輝最高溫度達到1678和1690K,低于合金液相線溫度(約1700K);50、80和120μm液滴再輝最高溫度達到液相線溫度。此外,液滴尺寸越小,形核過冷度越大,再輝速率越高,粒徑為50和120μm液滴的再輝升溫速率分別達到6 110 Ks-、5 110 Ks-數(shù)量級。對氣霧化制備的Fe-6.5Si單相合金粉體進行...

【文章頁數(shù)】：129 頁

【學(xué)位級別】：博士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
本文的主要創(chuàng)新點
第一章 緒論
    1.1 引言
    1.2 氣霧化粉體制備技術(shù)進展
        1.2.1 緊耦合霧化技術(shù)
        1.2.2 超聲霧化技術(shù)
        1.2.3 超高壓霧化技術(shù)
        1.2.4 新型霧化技術(shù)
    1.3 霧化金屬液滴凝固的研究
        1.3.1 霧化液滴凝固的形核研究
        1.3.2 霧化液滴凝固的組織研究
        1.3.3 霧化液滴凝固的傳熱計算研究
    1.4 課題的選題意義和研究內(nèi)容
        1.4.1 Fe-6.5 Si合金研究意義和現(xiàn)狀
        1.4.2 本課題具體研究內(nèi)容
第二章 研究方案與設(shè)備
    2.1 研究路線與研究方法
    2.2 實驗材料、設(shè)備和方法
        2.2.1 霧化粉體的制備材料和設(shè)備
        2.2.2 霧化粉體的組織分析測試
        2.2.3 霧化粉體的磁性能測量
第三章 Fe-6.5Si合金霧化液滴凝固行為理論分析
    3.1 單相合金霧化液滴凝固過程分析
        3.1.1 霧化氣體速率分析和液滴的運動
        3.1.2 液滴的傳熱
        3.1.3 液滴的凝固過程
    3.2 Fe-6.5Si液滴傳熱與凝固行為分析
        3.2.1 液滴運動行為
        3.2.2 液滴傳熱系數(shù)
        3.2.3 液滴的形核過冷度
        3.2.4 液滴的液態(tài)冷卻
        3.2.5 液滴凝固行為
    3.3 本章小結(jié)
第四章 Fe-6.5Si合金霧化粉體的凝固組織研究
    4.1 Fe-6.5Si單相合金粉體的制取
        4.1.1 粉體的粒徑分布
        4.1.2 粉體的相組成
    4.2 Fe-6.5Si粉體的組織表征
        4.2.1 粉體的表面組織形貌
        4.2.2 粉體的截面組織與分析
    4.3 液滴凝固組織形成分析
        4.3.1 形核過冷度與組織的關(guān)系
        4.3.2 冷卻速率與二次枝晶臂間距
        4.3.3 固液界面遷移速率
    4.4 本章小結(jié)
第五章 霧化液滴凝固組織形成過程的研究
    5.1 大氣環(huán)境下粉體的制取
    5.2 原料純度和霧化環(huán)境對粉體組織的影響
        5.2.1 粉體的表面形貌
        5.2.2 對粉體的晶粒尺寸的影響
    5.3 光滑粉體凝固組織分析
        5.3.1 TEM分析
        5.3.2 大尺寸顆粒固液界面失穩(wěn)的特征
        5.3.3 固液界面穩(wěn)定性的理論分析
        5.3.4 平界面凝固過程中的溶質(zhì)分布
    5.4 本章小結(jié)
第六章 Fe-6.5Si粉體的軟磁性能
    6.1 粉體粒徑與磁性能的關(guān)系
    6.2 熱處理對粉體磁性能的影響
    6.3 本章小結(jié)
第七章 全文總結(jié)
參考文獻
作者在攻讀博士學(xué)位期間公開發(fā)表的論文
作者在攻讀博士學(xué)位期間所參與的項目
致謝



本文編號：3949536