陶瓷材料脉冲电流烧结机理的研究
【摘要】:
脉冲大电流快速烧结技术是材料制备新技术之一,具有很大的发展潜力,但烧结机理一直存在争议。本文对脉冲电流的烧结机理进行了系统研究。
重点研究了脉冲电流烧结非导电材料的机理,认为模具腔体中同时存在脉冲电磁场及二次电磁波的作用,而这些都与脉冲电流在压头前端发生的偏转有关。
烧结Al_2O_3块体不同深度的XRD分析表明:样品上表面的烧结温度高于下表面,且上表面有被高能粒子轰击的痕迹;进一步的XPS表面分析表明:SPS上表面、下表面及热压样品表面的Cls峰位与标准值的偏差依次增大,显示出C脱离表面束缚所需的能量依次增高,由此证明存在脉冲电场的作用,且上表面电场强度高于下表面。脉冲电场诱发场电子发射及C粒子对表面的轰击。烧结Al_2O_3-ZrO_2-Ni样品中的磁性粒子成分偏聚证明存在脉冲磁场的作用;BN包敷Cu的烧结结果表明导电性金属材料能有效吸收脉冲磁场能而被加热。对反应烧结ZnO-AL_2O_3块体中的裂纹分析发现:样品中存在规律性局部高温,并且高温区之间的距离与模具尺寸有关。分析了二次电磁波的产生及谐振腔振荡频率与腔体尺寸的关系,证明存在二次电磁波的作用。
脉冲电流烧结导电性TiB_2的研究发现:同时存在颗粒间放电效应与脉冲电流的趋肤效应。升温速率小时表现为趋肤效应;升温速率大时表现为放电效应。放电效应使颗粒表面活化。导电材料的烧结晶粒既受控于烧结时间,也受控于晶粒生长激活能,存在最佳升温速率。
利用球磨和酸洗方法制备出粒径均匀的TiB_2纳米粉,对纳米化机理的研究发现:其与Ti的吸氢性和TiB_2的层状结构有关。由于纳米粉的吸附性使其成为纳米复合粒子。这种复合粒子具有半导性,周围材料的电阻远小于复合粒子的电阻时表现为非导电材料烧结的性质;周围材料的电阻远大于复合粒子的电阻时表现为导电材料烧结的性质。即半导性材料的烧结与周围环境有关。
|
|
|
|
1 |
张东明,傅正义,郭景坤;脉冲电流烧结AlOOH的非均匀性[J];无机材料学报;2002年05期 |
2 |
张荣仁;;尿素装置在用高压换热器列管的涡流检测[J];压力容器;1992年03期 |
3 |
郑运荣;;含铪铸造镍基高温合金富Hf熔体的趋肤效应[J];航空材料;1988年02期 |
4 |
谢世坤;陈京平;万建新;郑慧玲;;双金属铜包铝线的制备工艺与力学性能[J];材料导报;2008年05期 |
5 |
张家田;王华;严正国;李翠翠;;趋肤效应在过套管电阻率测井中的影响分析[J];内蒙古石油化工;2011年05期 |
6 |
廖少俊;导体对电磁波屏蔽的分析[J];西安科技学院学报;2000年04期 |
7 |
Guoqiang Liu;贺希太;嵇玉华;王兴之;;一种校正感应测井趋肤效应影响的新方法[J];国外测井技术;2000年05期 |
8 |
谢世坤;夏翔;易荣喜;肖寿仁;;铜包铝复合金属线材的制备工艺[J];煤矿机械;2007年12期 |
9 |
王元刚;赵福令;刘宇;王津;;微细电火花加工中电极损耗机理的研究[J];中国机械工程;2009年17期 |
10 |
仵杰;李强;白彦;刘勇;胡亚鹏;;三正交线圈系在均匀地层中的趋肤效应影响研究[J];国外测井技术;2010年02期 |
11 |
代由勇,刘宜华,萧淑琴,张林,吴厚政,张延忠;Fe-Cu-Cr-V-Si-B三明治膜的巨磁阻抗效应[J];金属学报;2001年03期 |
12 |
秦工;李昭;;基于金属薄板的电磁加热理论模型的研究[J];江汉大学学报(自然科学版);2006年01期 |
13 |
王蕊丽;赵振杰;袁望治;阮建中;杨燮龙;;复合丝巨磁阻抗效应的研究[J];功能材料;2007年10期 |
14 |
鲁百佐;传输导线等效电阻与频率的关系研究[J];西安石油学院学报(自然科学版);2003年04期 |
15 |
郭之明;徐克宝;;电力载波在井下架线电机车防追尾报警中的应用[J];矿山机械;2007年03期 |
16 |
范利群;夏光荣;唐文君;孟令红;;感应测井趋肤效应校正方法讨论[J];石油仪器;2010年03期 |
17 |
闫正,管萧津,赵庆勋,王银顺,杨景发,徐景智,李光;高温超导交流磁体气冷电流引线的优化设计和实验[J];低温工程;2005年04期 |
18 |
许思勇,庞巨丰,曾自强;感应测井趋肤效应校正的研究[J];测井技术;2005年05期 |
19 |
刘仁志;;波导产品镀银层厚度的确定[J];电镀与精饰;2006年03期 |
20 |
陈启艳;范晓敏;;复杂侵入带的感应测井响应计算[J];吉林大学学报(地球科学版);2006年S2期 |
|