氧化物弥散强化铁基材料的制备及性能研究
发布时间：2022-07-19 13:05
氧化物弥散强化铁基材料由于优异的力学性能、抗蠕变性能被广泛应用于航空航天、汽车工业和核工业等领域。氧化物粒子均匀细小地分散于金属基体中能够有效的钉扎位错、晶界,阻碍位错的移动并储存位错,限制晶粒的长大,从而强化材料提高材料的力学性能。本论文开发了一种新颖的基于液液混合的溶液燃烧合成路线制备出了不同Y2O3含量的Fe-Y2O3纳米复合粉末,并采用常压烧结和放电等离子体烧结（SPS）进行致密化,成功制备了高性能且氧化物粒子细小均匀分散的氧化物弥散强化铁合金,研究内容主要包括以下几个方面:（1）以硝酸铁、硝酸钇为金属源和氧化剂,甘氨酸为燃料,采用溶液燃烧合成和后续的氢还原成功制备了Y2O3粒子均匀分散的Fe-Y2O3纳米复合粉末。研究了还原温度对合成粉末的物相组成,晶粒尺寸和磁性能的影响。确定了最佳还原工艺,Fe-Y2O3纳米复合粉末在还原温度为400℃还原时间为2h下被获得。当Y2O3含量为lwt%时,随着还原温度的提升,还原产物的晶粒尺寸增大,比表面积降低,饱和磁化强度增加,矫顽力下降。在600℃下还原获得的Fe-lwt%Y2O3纳米复合粉末,平均晶粒尺寸约为64nm,比表面积为lOm2...
【文章页数】：121 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
致谢
摘要
Abstract
1 引言
2 文献综述
2.1 氧化物弥散强化
2.1.1 氧化物弥散强化研究概述
2.1.2 氧化物弥散材料的制备方法
2.1.3 氧化物弥散材料的烧结
2.1.4 弥散强化机理
2.1.5 影响弥散强化的因素
2.1.6 氧化物弥散强化铁基材料研究现状
2.2 溶液燃烧合成
2.2.1 溶液燃烧合成的基本原理
2.2.2 溶液燃烧合成的分类和优点
2.2.3 溶液燃烧合成的影响因素
2.2.4. 溶液燃烧合成的研究进展
2.2.5 溶液燃烧合成面临的主要挑战
3 研究内容及技术路线
3.1 研究内容
3.2 技术路线
4 Fe-Y_2O_3纳米复合粉末的制备
4.1 溶液燃烧合成Fe-Y_2O_3纳米复合粉末
4.1.1 实验方法
4.1.2 溶液燃烧合成前驱体
4.1.3 氢还原
4.1.4 磁性能研究
4.2 不同Y_2O_3添加量对制备纳米复合粉末研究
4.2.1 实验方法
4.2.2 溶液燃烧合成不同Y_2O_3含量的前驱体
4.2.3 氢还原制备不同Y_2O_3含量的Fe-Y_2O_3纳米复合粉末
4.2.4 形成机理
4.3 本章小结
5 Fe-Y_2O_3纳米复合粉末的常压烧结及性能研究
5.1 实验方法
5.2 常压烧结致密化与动力学
5.3 常压烧结样品的显微组织
5.4 常压烧结样品的力学性能
5.5 常压烧结样品的磁性能
5.6 本章小结
6 Fe-Y_2O_3纳米复合粉末的SPS及性能研究
6.1 实验方法
6.2 SPS致密化研究
6.3 力学性能研究
6.4 强化机理研究
6.5 本章小结
7 结论
8 主要创新点
参考文献
作者简历及在学研究成果
学位论文数据集
【参考文献】：
期刊论文
[1]Solution combustion synthesis of Fe-Ni-Y2O3 nanocomposites for magnetic application[J]. 刘烨,秦明礼,章林,贾宝瑞,陈鹏起,张德志,曲选辉. Journal of Central South University. 2015(01)
[2]Structure evolution of Y2O3 nanoparticle/Fe composite during mechanical milling and annealing[J]. Tong Liu,Hailong Shen,Chenxi Wang,Wusheng Chou. Progress in Natural Science:Materials International. 2013(04)
[3]氧化物弥散强化铁素体型合金的研究[J]. 彭顺米,吴承建,胡本芙,章守华. 金属热处理学报. 1997(03)
[4]化学浸润法氧化物弥散强化铁素体合金的静态再结晶[J]. 彭顺米,吴承建,胡本芙,章守华. 北京科技大学学报. 1997(04)
本文编号：3663467
【文章页数】：121 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
致谢
摘要
Abstract
1 引言
2 文献综述
2.1 氧化物弥散强化
2.1.1 氧化物弥散强化研究概述
2.1.2 氧化物弥散材料的制备方法
2.1.3 氧化物弥散材料的烧结
2.1.4 弥散强化机理
2.1.5 影响弥散强化的因素
2.1.6 氧化物弥散强化铁基材料研究现状
2.2 溶液燃烧合成
2.2.1 溶液燃烧合成的基本原理
2.2.2 溶液燃烧合成的分类和优点
2.2.3 溶液燃烧合成的影响因素
2.2.4. 溶液燃烧合成的研究进展
2.2.5 溶液燃烧合成面临的主要挑战
3 研究内容及技术路线
3.1 研究内容
3.2 技术路线
4 Fe-Y_2O_3纳米复合粉末的制备
4.1 溶液燃烧合成Fe-Y_2O_3纳米复合粉末
4.1.1 实验方法
4.1.2 溶液燃烧合成前驱体
4.1.3 氢还原
4.1.4 磁性能研究
4.2 不同Y_2O_3添加量对制备纳米复合粉末研究
4.2.1 实验方法
4.2.2 溶液燃烧合成不同Y_2O_3含量的前驱体
4.2.3 氢还原制备不同Y_2O_3含量的Fe-Y_2O_3纳米复合粉末
4.2.4 形成机理
4.3 本章小结
5 Fe-Y_2O_3纳米复合粉末的常压烧结及性能研究
5.1 实验方法
5.2 常压烧结致密化与动力学
5.3 常压烧结样品的显微组织
5.4 常压烧结样品的力学性能
5.5 常压烧结样品的磁性能
5.6 本章小结
6 Fe-Y_2O_3纳米复合粉末的SPS及性能研究
6.1 实验方法
6.2 SPS致密化研究
6.3 力学性能研究
6.4 强化机理研究
6.5 本章小结
7 结论
8 主要创新点
参考文献
作者简历及在学研究成果
学位论文数据集
【参考文献】：
期刊论文
[1]Solution combustion synthesis of Fe-Ni-Y2O3 nanocomposites for magnetic application[J]. 刘烨,秦明礼,章林,贾宝瑞,陈鹏起,张德志,曲选辉. Journal of Central South University. 2015(01)
[2]Structure evolution of Y2O3 nanoparticle/Fe composite during mechanical milling and annealing[J]. Tong Liu,Hailong Shen,Chenxi Wang,Wusheng Chou. Progress in Natural Science:Materials International. 2013(04)
[3]氧化物弥散强化铁素体型合金的研究[J]. 彭顺米,吴承建,胡本芙,章守华. 金属热处理学报. 1997(03)
[4]化学浸润法氧化物弥散强化铁素体合金的静态再结晶[J]. 彭顺米,吴承建,胡本芙,章守华. 北京科技大学学报. 1997(04)
本文编号：3663467
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