放电等离子烧结技术及其在钛基复合材料制备中的应用PDF格式文档图书下载

第1章 放电等离子烧结技术 1

1.1 放电等离子烧结技术简介 1

1.2 放电等离子烧结技术发展历史 2

1.3 放电等离子烧结系统 3

1.4 放电等离子烧结技术特点 4

1.5 放电等离子烧结机理 5

1.5.1 SPS过程中的放电效应 5

1.5.2 SPS过程中显微组织的演变机制 16

1.5.3 SPS过程中电场的作用 18

1.5.4 SPS过程中脉冲电流的作用 19

1.5.5 SPS过程中压力的作用 24

1.6 放电等离子烧结模具 28

1.6.1 SPS模具材料 28

1.6.2 SPS模具结构 28

1.7 放电等离子烧结过程数值模拟研究 30

1.8 放电等离子烧结技术应用 39

1.8.1 纳米金属 40

1.8.2 功能梯度材料 43

1.8.3 非晶合金 45

1.8.4 高熵合金 48

1.8.5 磁性材料 51

1.8.6 热电材料 56

1.8.7 铁电材料 58

1.9 放电等离子烧结技术存在的问题及展望 61

参考文献 62

第2章 钛基复合材料及其制备技术 67

2.1 钛合金及其复合材料 67

2.2 钛基复合材料的增强体 68

2.2.1 增强体的选择 68

2.2.2 原位反应生成增强体的热力学及动力学分析 69

2.2.3 增强体的结构特征 73

2.3 钛基复合材料制备方法 75

2.3.1 熔铸法 75

2.3.2 粉末冶金法 76

2.3.3 高温自蔓延合成法 76

2.3.4 机械合金化法 76

2.3.5 XDTM法 77

2.3.6 快速凝固法 77

2.3.7 SPS法 78

2.4 钛基复合材料的静态力学性能 79

2.4.1 拉伸性能 79

2.4.2 压缩性能 80

2.5 钛基复合材料的动态力学性能 81

2.5.1 复合材料动态力学性能研究方法和进展 81

2.5.2 复合材料的应变率敏感性 83

参考文献 84

第3章 放电等离子烧结TiB/Ti复合材料关键控制因素及致密化机理 86

3.1 TiB/Ti复合材料制备工艺 86

3.1.1 球磨 87

3.1.2 模具材料及结构 87

3.1.3 SPS致密化过程 87

3.2 实验过程设计 88

3.2.1 烧结中关键控制因素的确定 88

3.2.2 试验过程设计 90

3.3 烧结温度对TiB/Ti复合材料相对密度和微观组织的影响规律 91

3.3.1 烧结温度对TiB/Ti复合材料相对密度的影响 91

3.3.2 烧结温度对TiB/Ti复合材料微观组织的影响 97

3.4 初始压力对TiB/Ti复合材料相对密度和微观组织的影响规律 100

3.4.1 初始压力对TiB/Ti复合材料相对密度的影响 100

3.4.2 初始压力对TiB/Ti复合材料微观组织的影响 102

3.5 升温速率对TiB/Ti复合材料相对密度及微观组织的影响规律 104

3.6 保温时间对TiB/Ti复合材料相对密度和微观组织的影响规律 106

3.7 TiB/Ti复合材料的SPS烧结机制 107

参考文献 112

第4章 放电等离子烧结原位反应生成TiB晶体的结构表征及生长特性 113

4.1 TiB的结构表征 113

4.1.1 TiB的TEM观察 113

4.1.2 TiB的结构分析 113

4.1.3 TiB中层错的TEM观察 116

4.2 TiB增强相的典型形貌 117

4.2.1 晶须 118

4.2.2 团簇 118

4.2.3 晶须束 121

4.2.4 空心管状结构 126

4.3 TiB晶体的形核和生长过程 128

4.3.1 TiB与基体的取向关系 128

4.3.2 TiB在β-Ti中的形核分析 128

4.3.3 TiB的生长方式 132

4.4 TiB晶体中的缺陷 133

4.4.1 TiB中层错的形成分析 133

4.4.2 TiB中位错的形成分析 136

参考文献 138

第5章 放电等离子烧结TiB/Ti复合材料的静态力学性能 140

5.1 TiB含量对TiB/Ti复合材料微观组织和相对密度的影响规律 140

5.1.1 TiB含量对TiB/Ti复合材料微观组织的影响规律 140

5.1.2 TiB含量对TiB/Ti复合材料相对密度的影响规律 143

5.2 TiB/Ti复合材料的硬度 144

5.3 TiB/Ti复合材料的静态拉伸性能 145

5.3.1 TiB/Ti复合材料的抗拉强度和弹性模量 145

5.3.2 TiB/Ti复合材料的断面收缩率和断后伸长率 147

5.3.3 晶须的断裂临界长径比 147

5.3.4 晶须尺寸对TiB/Ti复合材料拉伸性能的影响规律 150

5.4 TiB/Ti复合材料的静态压缩力学性能 153

5.4.1 TiB含量对TiB/Ti复合材料压缩性能的影响规律 153

5.4.2 静态压缩载荷下TiB/Ti复合材料的宏微观损伤形貌 154

参考文献 156

第6章 放电等离子烧结TiB/Ti复合材料的动态力学性能 157

6.1 TiB含量对TiB/Ti复合材料动态力学性能的影响规律 157

6.2 TiB/Ti复合材料中动态和准静态力学性能的对比分析 162

6.3 TiB含量对TiB/Ti复合材料应变率效应的影响规律 164

参考文献 167

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