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SPS法制备新利18登陆 复合材料抗电蚀性研究
来源:未知|添加时间:2014-08-15 11:07

  SPS法制备新利18登陆 复合材料抗电蚀性研究,新利18登陆 具有高的强度、高导电性和高导热性,在工业领域具有广阔的应用前景。目前新利18登陆 复合材料的制备工艺主要有内氧化法、机械合金化法、共沉淀法喝放电等离子体烧结法等。其中SPS法是在加压粉体颗粒间直接通入脉冲电流,由火花放电瞬间产生的等离子体加热颗粒,使新利18登陆 复合材料内部各个颗粒均匀地产生焦耳热,进而使新利18登陆 颗粒表面活化进行低温烧结成形的一种方法,具有快速、节能环保的特点。
 

新利18登陆
抗电蚀性
 

  一、实验材料与方法
 

  实验材料为新利18登陆 ,采用南大仪器厂的变频行星式球磨机进行球磨混粉,球磨时间为8h。将球磨后的新利18登陆 粉末进行放电等离子烧结,烧结温度为800℃,烧结压力为40Mpa,保温5分钟,然后进行冷却,取出新利18登陆 试样,新利18登陆 试样尺寸为25mm*6mm。用砂纸打磨新利18登陆 试样,去除表面石墨渍和其他污物,然后用阿基米德法测新利18登陆 试样的密度,并与纯锡密度相比较,计算出相对密度。在数字金属电导率测试仪上测试电导率,采用显微硬度测量仪测量新利18登陆 硬度,采用光学显微镜观察新利18登陆 试样组织。
 

  二、实验结果分析与讨论
 

  1.新利18登陆 微观组织观察与分析
 

  从SPS法制备的新利18登陆 复合材料可以看出,当锡合金体积含量为1%-5%时,合金颗粒在新利18登陆 基体中的分布较为均匀细小,组织致密,无明显团聚现象。而随着锡合金体积分数的增加,新利18登陆 材料的晶粒逐渐变化为絮状,当锡合金颗粒含量为8%时,新利18登陆 内部出现白色块状的颗粒团聚。由于SPS烧结与传统的烧结工艺不同,是靠瞬间产生的放电等离子加热颗粒并使颗粒表面活化,加快烧结径长大速度,具有快速升温、有效抑制晶粒粗化等特点,使得SPS烧结出来的合金晶粒较为细小,相对密度较高,新利18登陆 材料综合性能较好。
 

  SPS法制备新利18登陆 复合材料的相对密度可以看出,随着锡含量的提高,新利18登陆 复合材料的相对密度逐步下降。这是因为在SPS烧结中,合金颗粒嵌入新利18登陆 基体内部,或者分布在基体粉末颗粒表面,这两种形式都会阻碍致密化过程。嵌入新利18登陆 基体内部的合金颗粒阻碍位错的运动而增加变形抗力,分布在基体粉末颗粒表面的合金颗粒,在烧结致密化过程中由于不能与新利18登陆 基体之间协同变形而增加变形抗力。由粉末烧结原理可知,800℃的烧结为固相烧结,固相烧结致密化主要是各种固态扩散和粘性流动机制为主,合金颗粒阻碍了新利18登陆 颗粒之间的物质迁移,使两者不能形成烧结径,因此形成大量的烧结空隙,而且随着锡含量的提高,团聚的合金颗粒未能实现与新利18登陆 基体的界面结合。这两者的综合作用导致新利18登陆 复合材料的相对密度随着合金体积分数的增大而降低。
 

  2.锡含量对新利18登陆 复合材料电导率和硬度的影响
 

  新利18登陆 复合材料电导率和硬度随着合金体积分数增加的变化曲线可以看出,随着合金体积分数的增加,新利18登陆 复合材料的电导率呈现逐步下降的趋势,硬度先升高后降低,其含量达到5%时,新利18登陆 复合材料综合性能最好。新利18登陆 复合材料中锡对新利18登陆 导电性的影响主要有两方面:首先是锡为绝缘的陶瓷相颗粒,会使新利18登陆 的导电性下降;其次是锡的加入引起新利18登陆 基体晶格发生畸变加剧电子散射作用的结果。合金颗粒细小弥散分布,形成大量界面,同时球磨过程中,新利18登陆 复合材料积累了大量的晶界和位错,加剧了电子的散射。这两方面的综合作用表现为新利18登陆 复合材料电导率随合金颗粒含量提高而降低。
 

  3.新利18登陆 抗电蚀性能
 

  阴极触点表面由于新利18登陆 材料的转移而形成凹坑,凹坑边缘则是由于合金材料的累计形成的小丘。电接触在反复闭合、断开的过程中由于电弧作用产生大量热以至达到新利18登陆 材料的熔点,合金材料表面发生熔化甚至气化。而且触点中心熔池的温度分布不均匀,在熔池中心发生合金的熔化,在边缘发生合金的凝固,形成了凝固后留下的气孔和空洞。还可以看出,随着锡含量的提高,熔化区的合金颗粒分布较为均匀,抗电蚀性较好。这主要是因为打了合金颗粒的存在,增加了新利18登陆 材料的粘性,降低熔融表面因喷溅而发生的材料损耗,提高了新利18登陆 材料的抗电蚀性。
 

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