辐照损伤合金化制备互不固溶层状金属基复合材料的研究

摘要

金属中有许多金属体系为互不固溶类型,如W-Ag、Mo-Ag、Mo-Cu等,如将其制备成层状复合材料后将兼具两种金属优良的特性,可应用于特殊性能要求的领域内。但这些体系的生成热为正,如 W-Ag为+65 KJ/mol、Mo-Ag为+56 KJ/mol、Mo-Cu为+28 KJ/mol,相互之间很难发生扩散,相应的层状复合材料制备难度较大。因此,本研究采用课题组前期工作提出的“辐照损伤合金化机制”来制备W-Ag、Mo-Ag、Mo-Cu三个体系的层状金属基复合材料,并通过扫描电子显微镜(SEM)、俄歇电子能谱(AES)、透射电子显微镜(TEM)和力学测试等分析手段来研究、表征复合材料的界面显微结构及性能。
　　所得的研究结果如下:
　　(1)确定了W/Ag层状金属基复合材料的制备工艺,所制备的复合材料的焊接(界面)拉伸强度为107 MPa。对W/Ag扩散层的TEM分析结果表明扩散层由Ag纳米晶+W/Ag非晶共同组成,这证明了 W/Ag界面形成冶金结合的关键在于形成了非晶合金相。
　　(2)TEM结果表明,Mo/Ag层状金属基复合材料扩散层也是由Ag纳米晶与Mo/Ag非晶合金相组成。同时,TEM结果也表明扩散层中靠表面一侧的Ag存在着大量的退火孪晶,其孪晶面为(111),这是由于冷轧Mo金属约束的结果。
　　(3)确定了Mo/Cu层状金属基复合材料的制备工艺,所制备的复合材料焊接(界面)拉伸强度超过了87 MPa,断裂拉伸时层状复合材料Mo和Cu并没有出现脱层,说明界面结合紧密。

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第一章 绪论

1.1金属基复合材料

1.2层状金属基复合材料

1.3金属等离子注入技术

1.4材料表面复合处理技术

1.5互不固溶金属体系

1.6研究背景及意义、研究内容和创新点

第二章 W/Ag层状金属基复合材料的制备及表征

2.1引言

2.2实验材料及设备

2.3 W/Ag层状金属基复合材料的制备

2.4 W/Ag层状金属基复合材料的表征

2.5结果与讨论

2.6本章小结

第三章 Mo/Ag层状金属基复合材料的制备及显微结构分析

3.1引言

3.2实验材料和设备

3.3 Mo/Ag层状金属复合材料的制备

3.4 Mo/Ag层状金属基复合材料表征方法

3.5结果与讨论

3.6本章小结

第四章 Mo/Cu层状金属基复合材料的制备及表征

4.1引言

4.2实验材料和设备

4.3 Mo/Cu层状金属基复合材料拉伸试样的制备

4.4 Mo/Cu层状金属基复合材料的表征方法

4.5结果与讨论

4.6本章小结

第五章 全文总结

参考文献

发表论文和科研情况说明

致谢