1. 本选题研究的目的及意义
钨(W)是一种高熔点金属,具有优异的高温强度、良好的抗蠕变性能以及良好的抗辐射性能,在航空航天、核能等领域具有重要的应用价值。
然而,纯钨材料的脆性较大,室温加工性能较差,这在一定程度上限制了其应用范围。
为了改善钨的脆性,提高其力学性能,人们尝试将钨与其他金属或陶瓷材料复合,制备钨基复合材料。
2. 本选题国内外研究状况综述
钨基复合材料的研究一直是材料科学领域的热点之一。
近年来,国内外学者对ZrC增强钨基复合材料的制备、性能和应用进行了广泛的研究。
国内研究现状:国内学者在ZrC增强钨基复合材料的制备方面取得了一定的进展。
3. 本选题研究的主要内容及写作提纲
本研究将采用粉末冶金法制备ZrC增强W-Zr复合材料,具体研究内容如下:
1.制备W-Zr复合粉末:采用机械合金化法制备W-Zr复合粉末,研究球磨时间、球料比等工艺参数对粉末形貌、粒径和成分的影响。
2.制备ZrC增强W-Zr复合材料:将制备好的W-Zr复合粉末与ZrC粉末混合,采用粉末冶金法制备ZrC增强W-Zr复合材料,研究ZrC含量、烧结温度等工艺参数对复合材料的显微组织和力学性能的影响。
3.表征复合材料的性能:采用X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、能谱仪(EDS)等手段对复合材料的相组成、显微组织和元素分布进行表征。
4. 研究的方法与步骤
本研究将采用粉末冶金法制备ZrC增强W-Zr复合材料,并对其力学性能进行研究。
具体的研究方法与步骤如下:
1.原材料的准备:选用高纯度的钨粉、锆粉和碳化锆粉作为原材料。
2.W-Zr复合粉末的制备:将钨粉和锆粉按照一定的比例混合,采用机械合金化法制备W-Zr复合粉末。
5. 研究的创新点
本研究的创新点主要体现在以下几个方面:
1.制备工艺的创新:采用机械合金化法制备W-Zr复合粉末,并结合粉末冶金法制备ZrC增强W-Zr复合材料,可以有效控制ZrC的含量和分布,提高复合材料的致密度和力学性能。
2.成分设计的创新:通过调节W、Zr和ZrC的比例,可以优化复合材料的相组成和显微组织,获得最佳的力学性能。
3.强化机制的分析:深入分析ZrC含量和烧结温度对复合材料力学性能的影响规律,揭示ZrC增强W-Zr复合材料的强化机制,为新型钨基复合材料的设计和开发提供理论依据。
6. 计划与进度安排
第一阶段 (2024.12~2024.1)确认选题,了解毕业论文的相关步骤。
第二阶段(2024.1~2024.2)查询阅读相关文献,列出提纲
第三阶段(2024.2~2024.3)查询资料,学习相关论文
7. 参考文献(20个中文5个英文)
[1] 王海波,李世波,冯瑞,等.ZrC改性钨基复合材料的研究进展[J].粉末冶金工业,2022,32(04):1-9.
[2] 寇生强,王海波,李世波,等.ZrC改性W-Cu复合材料的研究进展[J].粉末冶金技术,2023,41(01):1-8.
[3] 任伊宾,朱建士,胡丽娜,等.放电等离子烧结ZrC改性W-Cu复合材料的性能[J].稀有金属材料与工程,2020,49(06):2074-2080.
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