氧化物彌散強(qiáng)化鐵基材料的制備及性能研究
發(fā)布時(shí)間:2022-07-19 13:05
氧化物彌散強(qiáng)化鐵基材料由于優(yōu)異的力學(xué)性能、抗蠕變性能被廣泛應(yīng)用于航空航天、汽車工業(yè)和核工業(yè)等領(lǐng)域。氧化物粒子均勻細(xì)小地分散于金屬基體中能夠有效的釘扎位錯(cuò)、晶界,阻礙位錯(cuò)的移動(dòng)并儲(chǔ)存位錯(cuò),限制晶粒的長(zhǎng)大,從而強(qiáng)化材料提高材料的力學(xué)性能。本論文開(kāi)發(fā)了一種新穎的基于液液混合的溶液燃燒合成路線制備出了不同Y2O3含量的Fe-Y2O3納米復(fù)合粉末,并采用常壓燒結(jié)和放電等離子體燒結(jié)(SPS)進(jìn)行致密化,成功制備了高性能且氧化物粒子細(xì)小均勻分散的氧化物彌散強(qiáng)化鐵合金,研究?jī)?nèi)容主要包括以下幾個(gè)方面:(1)以硝酸鐵、硝酸釔為金屬源和氧化劑,甘氨酸為燃料,采用溶液燃燒合成和后續(xù)的氫還原成功制備了Y2O3粒子均勻分散的Fe-Y2O3納米復(fù)合粉末。研究了還原溫度對(duì)合成粉末的物相組成,晶粒尺寸和磁性能的影響。確定了最佳還原工藝,Fe-Y2O3納米復(fù)合粉末在還原溫度為400℃還原時(shí)間為2h下被獲得。當(dāng)Y2O3含量為lwt%時(shí),隨著還原溫度的提升,還原產(chǎn)物的晶粒尺寸增大,比表面積降低,飽和磁化強(qiáng)度增加,矯頑力下降。在600℃下還原獲得的Fe-lwt%Y2O3納米復(fù)合粉末,平均晶粒尺寸約為64nm,比表面積為lOm2...
【文章頁(yè)數(shù)】:121 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:博士
【文章目錄】:
致謝
摘要
Abstract
1 引言
2 文獻(xiàn)綜述
2.1 氧化物彌散強(qiáng)化
2.1.1 氧化物彌散強(qiáng)化研究概述
2.1.2 氧化物彌散材料的制備方法
2.1.3 氧化物彌散材料的燒結(jié)
2.1.4 彌散強(qiáng)化機(jī)理
2.1.5 影響彌散強(qiáng)化的因素
2.1.6 氧化物彌散強(qiáng)化鐵基材料研究現(xiàn)狀
2.2 溶液燃燒合成
2.2.1 溶液燃燒合成的基本原理
2.2.2 溶液燃燒合成的分類和優(yōu)點(diǎn)
2.2.3 溶液燃燒合成的影響因素
2.2.4. 溶液燃燒合成的研究進(jìn)展
2.2.5 溶液燃燒合成面臨的主要挑戰(zhàn)
3 研究?jī)?nèi)容及技術(shù)路線
3.1 研究?jī)?nèi)容
3.2 技術(shù)路線
4 Fe-Y_2O_3納米復(fù)合粉末的制備
4.1 溶液燃燒合成Fe-Y_2O_3納米復(fù)合粉末
4.1.1 實(shí)驗(yàn)方法
4.1.2 溶液燃燒合成前驅(qū)體
4.1.3 氫還原
4.1.4 磁性能研究
4.2 不同Y_2O_3添加量對(duì)制備納米復(fù)合粉末研究
4.2.1 實(shí)驗(yàn)方法
4.2.2 溶液燃燒合成不同Y_2O_3含量的前驅(qū)體
4.2.3 氫還原制備不同Y_2O_3含量的Fe-Y_2O_3納米復(fù)合粉末
4.2.4 形成機(jī)理
4.3 本章小結(jié)
5 Fe-Y_2O_3納米復(fù)合粉末的常壓燒結(jié)及性能研究
5.1 實(shí)驗(yàn)方法
5.2 常壓燒結(jié)致密化與動(dòng)力學(xué)
5.3 常壓燒結(jié)樣品的顯微組織
5.4 常壓燒結(jié)樣品的力學(xué)性能
5.5 常壓燒結(jié)樣品的磁性能
5.6 本章小結(jié)
6 Fe-Y_2O_3納米復(fù)合粉末的SPS及性能研究
6.1 實(shí)驗(yàn)方法
6.2 SPS致密化研究
6.3 力學(xué)性能研究
6.4 強(qiáng)化機(jī)理研究
6.5 本章小結(jié)
7 結(jié)論
8 主要?jiǎng)?chuàng)新點(diǎn)
參考文獻(xiàn)
作者簡(jiǎn)歷及在學(xué)研究成果
學(xué)位論文數(shù)據(jù)集
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]Solution combustion synthesis of Fe-Ni-Y2O3 nanocomposites for magnetic application[J]. 劉燁,秦明禮,章林,賈寶瑞,陳鵬起,張德志,曲選輝. Journal of Central South University. 2015(01)
[2]Structure evolution of Y2O3 nanoparticle/Fe composite during mechanical milling and annealing[J]. Tong Liu,Hailong Shen,Chenxi Wang,Wusheng Chou. Progress in Natural Science:Materials International. 2013(04)
[3]氧化物彌散強(qiáng)化鐵素體型合金的研究[J]. 彭順米,吳承建,胡本芙,章守華. 金屬熱處理學(xué)報(bào). 1997(03)
[4]化學(xué)浸潤(rùn)法氧化物彌散強(qiáng)化鐵素體合金的靜態(tài)再結(jié)晶[J]. 彭順米,吳承建,胡本芙,章守華. 北京科技大學(xué)學(xué)報(bào). 1997(04)
本文編號(hào):3663467
【文章頁(yè)數(shù)】:121 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:博士
【文章目錄】:
致謝
摘要
Abstract
1 引言
2 文獻(xiàn)綜述
2.1 氧化物彌散強(qiáng)化
2.1.1 氧化物彌散強(qiáng)化研究概述
2.1.2 氧化物彌散材料的制備方法
2.1.3 氧化物彌散材料的燒結(jié)
2.1.4 彌散強(qiáng)化機(jī)理
2.1.5 影響彌散強(qiáng)化的因素
2.1.6 氧化物彌散強(qiáng)化鐵基材料研究現(xiàn)狀
2.2 溶液燃燒合成
2.2.1 溶液燃燒合成的基本原理
2.2.2 溶液燃燒合成的分類和優(yōu)點(diǎn)
2.2.3 溶液燃燒合成的影響因素
2.2.4. 溶液燃燒合成的研究進(jìn)展
2.2.5 溶液燃燒合成面臨的主要挑戰(zhàn)
3 研究?jī)?nèi)容及技術(shù)路線
3.1 研究?jī)?nèi)容
3.2 技術(shù)路線
4 Fe-Y_2O_3納米復(fù)合粉末的制備
4.1 溶液燃燒合成Fe-Y_2O_3納米復(fù)合粉末
4.1.1 實(shí)驗(yàn)方法
4.1.2 溶液燃燒合成前驅(qū)體
4.1.3 氫還原
4.1.4 磁性能研究
4.2 不同Y_2O_3添加量對(duì)制備納米復(fù)合粉末研究
4.2.1 實(shí)驗(yàn)方法
4.2.2 溶液燃燒合成不同Y_2O_3含量的前驅(qū)體
4.2.3 氫還原制備不同Y_2O_3含量的Fe-Y_2O_3納米復(fù)合粉末
4.2.4 形成機(jī)理
4.3 本章小結(jié)
5 Fe-Y_2O_3納米復(fù)合粉末的常壓燒結(jié)及性能研究
5.1 實(shí)驗(yàn)方法
5.2 常壓燒結(jié)致密化與動(dòng)力學(xué)
5.3 常壓燒結(jié)樣品的顯微組織
5.4 常壓燒結(jié)樣品的力學(xué)性能
5.5 常壓燒結(jié)樣品的磁性能
5.6 本章小結(jié)
6 Fe-Y_2O_3納米復(fù)合粉末的SPS及性能研究
6.1 實(shí)驗(yàn)方法
6.2 SPS致密化研究
6.3 力學(xué)性能研究
6.4 強(qiáng)化機(jī)理研究
6.5 本章小結(jié)
7 結(jié)論
8 主要?jiǎng)?chuàng)新點(diǎn)
參考文獻(xiàn)
作者簡(jiǎn)歷及在學(xué)研究成果
學(xué)位論文數(shù)據(jù)集
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]Solution combustion synthesis of Fe-Ni-Y2O3 nanocomposites for magnetic application[J]. 劉燁,秦明禮,章林,賈寶瑞,陳鵬起,張德志,曲選輝. Journal of Central South University. 2015(01)
[2]Structure evolution of Y2O3 nanoparticle/Fe composite during mechanical milling and annealing[J]. Tong Liu,Hailong Shen,Chenxi Wang,Wusheng Chou. Progress in Natural Science:Materials International. 2013(04)
[3]氧化物彌散強(qiáng)化鐵素體型合金的研究[J]. 彭順米,吳承建,胡本芙,章守華. 金屬熱處理學(xué)報(bào). 1997(03)
[4]化學(xué)浸潤(rùn)法氧化物彌散強(qiáng)化鐵素體合金的靜態(tài)再結(jié)晶[J]. 彭順米,吳承建,胡本芙,章守華. 北京科技大學(xué)學(xué)報(bào). 1997(04)
本文編號(hào):3663467
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