粉末致密化原子扩散系数的定量化与数值模拟

发布时间：2024-03-17 02:32

　　粉末烧结是借助热能把粉末体固结成块体的一种制备技术。致密化在粉末烧结中扮演着重要角色,它直接影响所制备块体的孔隙率、孔分布、缺陷含量尤其是位错密度以及晶粒大小,决定最终块体的结构和服役性能。对于特定合金成分而言,烧结块体的组织结构以及致密度很大程度上取决于粉末物性和工艺参数主导致密化的动力。致密化动力学相关影响因子致密化速率ρ、粘性流动激活能Qvis、应力敏感指数n、变形激活能Qdem均能在一定程度上反映致密化行为及其动力学。但本质上讲,粉末烧结形成的粉末冶金结合是原子扩散的结果。粉末致密化相关的原子扩散系数能够更直接、更准确地描述粉末致密化动力学。因此,科研工作者需关注粉末烧结过程的致密化动力学问题,揭示烧结变量(包括粉末物性和工艺参数)对粉末致密化相关原子扩散系数的内在影响规律,并量化其影响程度,以期达到通过调控烧结变量获取高致密度高性能合金材料。本文将从实验和模拟两方面对比研究晶态和非晶态Ti40.6Zr9.4Cu37.5Ni9.4Sn3.1合金粉末的烧结致密化动力学。在实验层面上,分别建立适用于晶态和非晶态合金粉末致密化原子扩散系数的计算理论框架;并讨论了压力、电流对原子扩散系...

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【部分图文】：

图1-1SPS设备示意图[56]

华南理工大学博士学位论文4数上升为5~7，粉末体致密度提高，颗粒的接触面积增大，传递的有效应力降低，致密化速率减慢，又称为致密化减速阶段。（3）扩散蠕变阶段。在压力辅助烧结后期，粉末体受到的有效压力较小，压坯的整体温度较高，原子扩散被激活，扩散通道包括晶格、晶界、位错。这是相对缓....

图1-2不同温度下发生在垫块之间的放电现象（a）T=610K和（b）T=859K[66]

第一章绪论7结过程中的放电现象和等离子体。综上所述，在SPS烧结过程中的放电及其等离子体活化/清洁效应这一方面，学术界仍有争议。图1-2不同温度下发生在垫块之间的放电现象（a）T=610K和（b）T=859K[66]Fig.1-2Dischargeoccurredattheint....

图1-3SPS放电清洁阶段的典型组织[68]

第一章绪论7结过程中的放电现象和等离子体。综上所述，在SPS烧结过程中的放电及其等离子体活化/清洁效应这一方面，学术界仍有争议。图1-2不同温度下发生在垫块之间的放电现象（a）T=610K和（b）T=859K[66]Fig.1-2Dischargeoccurredattheint....

图1-4电迁移示意图[56]

e作用力Fp，来源于移动电荷与电离原子碰撞引起的动量交换，其方向朝向移动电荷的运动方向，与电场方向相反。Fp也称为―电子风‖力或者―离子风‖力。最终，电离原子受到的总作用力为Fres，其表达式如下：resperFFFZej（1-1）其....

本文编号：3930378