放電等離子燒結(jié)技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用12-資料下載頁
2025-06-16 12:41本頁面
【正文】 小,但是除了壓力的作用會導(dǎo)致活化能Ｑ降低外,由于存在放電的作用,也會使晶粒得到活化而使Ｑ值進(jìn)一步減小,從而會促進(jìn)晶粒長大,因此從這方面來說,用ＳＰＳ燒結(jié)制備納米材料有一定的困難。 但是實(shí)際上已有成功制備平均晶粒度為65ｎｍ的ＴｉＮ密實(shí)體的實(shí)例。在文獻(xiàn)[38]中,非晶粉末用ＳＰＳ燒結(jié)制備出20～30ｎｍ的Ｆｅ90Ｚｒ7Ｂ3納米磁性材料。另外,還已發(fā)現(xiàn)晶粒隨ＳＰＳ燒結(jié)溫度變化比較緩慢[7],因此ＳＰＳ制備納米材料的機(jī)理和對晶粒長大的影響還需要作進(jìn)一步的研究。 56 非晶合金的制備 在非晶合金的制備中,要選擇合金成分以保證合金具有極低的非晶形成臨界冷卻速度,從而獲得極高的非晶形成能力。在制備工藝方面主要有金屬模澆鑄法和水淬法,其關(guān)鍵是快速冷卻和控制非均勻形核。由于制備非晶合金粉末的技術(shù)相對成熟,因此多年來,采用非晶粉末在低于其晶化溫度下進(jìn)行溫擠壓、溫軋、沖擊(爆炸)固化和等靜壓燒結(jié)等方法來制備大塊非晶合金,但存在不少技術(shù)難題,如非晶粉末的硬度總高于晶態(tài)粉末,因而壓制性能欠佳,其綜合性能與旋淬法制備的非晶薄帶相近,難以作為高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)材料使用[39]。可見用普通粉末冶金法制備大塊非晶材料存在不少技術(shù)難題。 ＳＰＳ作為新一代燒結(jié)技術(shù)有望在這方面取得進(jìn)展,文獻(xiàn)[40]中利用ＳＰＳ燒結(jié)由機(jī)械合金化制取的非晶Ａｌ基粉末得到了塊狀圓片試樣(10ｍｍ2ｍｍ),此非晶合金是在375ＭＰａ下503Ｋ時保溫20ｍｉｎ制備的,含有非晶相和結(jié)晶相以及殘余的Ｓｎ相。其非晶相的結(jié)晶溫度是533Ｋ。文獻(xiàn)[41]中用脈沖電流在423Ｋ和500ＭＰａ下制備了Ｍｇ80Ｎｉ10Ｙ5Ｂ5塊狀非晶合金,經(jīng)分析其中主要是非晶相。非晶Ｍｇ合金比Ａ291Ｄ合金和純鎂有較高的腐蝕電位和較低的腐蝕電流密度,非晶化改善了鎂合金的抗腐蝕抗力。從實(shí)踐來看,可以采用ＳＰＳ燒結(jié)法制備塊狀非晶合金。因此利用先進(jìn)的ＳＰＳ技術(shù)進(jìn)行大塊非晶合金的制備研究很有必要。 6 總結(jié)與展望 放電等離子燒結(jié)(ＳＰＳ)是一種低溫、短時的快速燒結(jié)法,可用來制備金屬、陶瓷、納米材料、非晶材料、復(fù)合材料、梯度材料等。ＳＰＳ的推廣應(yīng)用將在新材料的研究和生產(chǎn)領(lǐng)域中發(fā)揮重要作用。 ?。樱校拥幕A(chǔ)理論目前尚不完全清楚,需要進(jìn)行大量實(shí)踐與理論研究來完善。ＳＰＳ需要增加設(shè)備的多功能性和脈沖電流的容量,以便做尺寸更大的產(chǎn)品。特別需要發(fā)展全自動化的ＳＰＳ生產(chǎn)系統(tǒng),以滿足復(fù)雜形狀、高性能的產(chǎn)品和三維梯度功能材料的生產(chǎn)需要[42]。 對實(shí)際生產(chǎn)來說,需要發(fā)展適合ＳＰＳ技術(shù)的粉末材料。也需要研制比目前使用的模具材料(石墨)強(qiáng)度更高、重復(fù)使用率更好的新型模具材料,以提高模具的承載能力和降低模具費(fèi)用。在工藝方面,需要建立模具溫度和工件實(shí)際溫度的溫差關(guān)系,以便更好地控制產(chǎn)品質(zhì)量。在ＳＰＳ產(chǎn)品的性能測試方面,需要建立與之相適應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)和方法。11 / 1
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