編號(hào)：FTJS08730
篇名：SPS制備多級(jí)孔結(jié)構(gòu)鎢骨架壓縮性能及致密化行為研究
作者：楊鑫 王犇 谷文萍 劉剛 梁淑華 武濤 劉世鋒
關(guān)鍵詞： 鎢銅復(fù)合材料 鎢骨架 SPS 多級(jí)孔結(jié)構(gòu) 致密化行為
機(jī)構(gòu)： 西安理工大學(xué)陜西省電工材料與熔（浸）滲技術(shù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室 長(zhǎng)安大學(xué)電子與控制工程學(xué)院 西安建筑科技大學(xué)冶金工程學(xué)院
摘要： 以粒徑分布為15~106μm多孔球形團(tuán)聚W粉為原料,采用放電等離子體燒結(jié)(SPS)在不同燒結(jié)溫度(1450、1500、1550℃),軸向恒壓40 MPa,保溫5 min下分別制備出高強(qiáng)度(347.8±10.6 MPa、407.4±14.2 MPa、543.9±8.7 MPa)、多級(jí)孔結(jié)構(gòu)(3~10μm/200~500 nm)W骨架。結(jié)合XRD、SEM、萬能試驗(yàn)機(jī)等檢測(cè)技術(shù),對(duì)SPS燒結(jié)過程中粉末致密化行為、顯微組織變化及力學(xué)性能進(jìn)行了系統(tǒng)研究。結(jié)果表明:SPS可制得燒結(jié)前后物相無明顯變化、孔隙率介于30%~40%、燒結(jié)頸發(fā)育完全多級(jí)孔結(jié)構(gòu)鎢骨架。該多級(jí)孔W骨架SPS燒結(jié)致密化過程可分為4個(gè)階段,第1階段為升壓階段,燒結(jié)試樣相對(duì)密度隨壓力升高而迅速升高;第2階段為典型的顆粒重排階段;第3階段燒結(jié)溫度高于1000℃,燒結(jié)試樣相對(duì)密度隨溫度的升高而增加,屬于典型的燒結(jié)中期;第4階段為燒結(jié)末期,燒結(jié)體內(nèi)部高溫蠕變引起致密化程度進(jìn)一步提高。利用高溫蠕變模型研究了該多孔球形W粉的致密化機(jī)理為純擴(kuò)散致密化,通過頸長(zhǎng)方程確定該多孔球形鎢粉在整個(gè)SPS燒結(jié)過程中的致密化機(jī)理是以體積擴(kuò)散為主,晶界擴(kuò)散為輔。
