納米Al-Al2O3復(fù)合材料的制備與低溫比熱容性能研究.pdf

1、CIassifiedIndex：TGl4621UDC：6203SouthwestUniversityofScienceandTechnoIogyMasterDegreeThesiSPreparationandIOW—temperaturespecifiCheatofAI／AI203nanocrystaIIiRemateriaISGrade：2011Candidate：YuLiAcademiODeEreeAppedfor：MasterDe

2、greeSpeciaIity：MateriatPhysiCSandChemstrySuperViSOr：ProfHaieLeiApr6，2014西南科技大學(xué)碩士研究生學(xué)位論文第1頁摘要鋁具有密度小、杰出的低溫性能、比強(qiáng)度大等優(yōu)良特性，廣泛應(yīng)用于航空航天、低溫設(shè)備等領(lǐng)域，如用于制造蓄冷器、冷凝器、制冷機(jī)。鋁在低溫下的比熱容特性對(duì)實(shí)際應(yīng)用有重要影響，相關(guān)領(lǐng)域期望獲得比熱容更高的材料。本文采用自主研發(fā)的自懸浮定向流技術(shù)制備Al／A1203納米

3、粉末，采用真空熱壓燒結(jié)方式制備納米Al／A1203材料，研究其在低溫(4K40K)比熱容。自懸浮定向流法能制備出A1納米粉末，納米顆粒呈較規(guī)則的球形，具有均勻的粒徑分布。Al納米粉末具有極強(qiáng)的活性，能夠與空氣中的02反應(yīng)，對(duì)納米粉末的防護(hù)要求極高。實(shí)驗(yàn)制備鋁納米粉的整個(gè)過程中，納米鋁粉易與氧氣反應(yīng)，存在一定的氧化。鋁納米粉體具有明顯的核殼結(jié)構(gòu)，表面具有23nm的氧化鋁殼層。所制備的鋁納米粉體是Al／A1203復(fù)合粉體。通過真空熱壓燒結(jié)方

4、法將納米粉體燒結(jié)成納米晶，在燒結(jié)過程中，分別增加燒結(jié)溫度(300500℃)、燒結(jié)壓力(4—16t)和保溫時(shí)間(05—15h)，均會(huì)使所制備得到的納米Al／A1203塊體的密度增大。正電子湮沒壽命譜表明納米AI／A1203材料中含有相當(dāng)多的類空位和空位團(tuán)等缺陷。由于表面、晶界等缺陷的影響，納米Al／A1203材料的低溫比熱容隨溫度呈現(xiàn)出明顯不同于粗晶的變化規(guī)律，其變化關(guān)系已不完全遵守德拜T3定律，而且呈現(xiàn)出T王5變化規(guī)律；而且納米結(jié)構(gòu)中的