鈦基非晶合金-復(fù)合材料粉末冶金制備及退合金化.pdf

1、本文采用放電等離子燒結(jié)的方法制備了燒結(jié)Ti基非晶合金、外加金剛石顆粒增強(qiáng)Ti基非晶合金復(fù)合材料；采用水熱反應(yīng)的方法，以非晶合金粉末為原材料，制備出了功能材料：鈦酸鹽納米帶和納米金屬氧化物。
　　采用氬氣霧化的方法制備了Ti基非晶合金粉末，采用XRD、DSC的方法對粉末進(jìn)行了表征，并對粉末的微觀組織形貌進(jìn)行了觀察，結(jié)果表明粉末大部分為非晶態(tài)。
　　采用低能球磨混粉的方法對非晶合金粉末與金剛石顆粒進(jìn)行了混合，并對混粉工藝進(jìn)行了研

2、究，發(fā)現(xiàn)經(jīng)過6h混粉后材料混合均勻，表面缺陷少、混合效果良好。因此采用這一參數(shù)下的粉末進(jìn)行后續(xù)的燒結(jié)實驗。采用SPS方法制備出了直徑達(dá)到20 mm的大塊非晶合金及其復(fù)合材料，與通過銅模鑄造法獲得的材料直徑僅為3 mm相比，大大突破了材料的尺寸限制。對三種材料進(jìn)行物相結(jié)構(gòu)分析，并對材料的微觀形貌進(jìn)行觀察，發(fā)現(xiàn)三種材料呈現(xiàn)非晶態(tài)結(jié)構(gòu)特征，并且金剛石顆粒顯著的提高了材料的致密度。對三種材料分別進(jìn)行硬度測試以及壓縮性能測試，結(jié)果表明復(fù)合材料的壓

3、縮斷裂強(qiáng)度達(dá)到了1.96 GPa，硬度6.75 GPa，最大壓縮應(yīng)變達(dá)到了3.2％，材料具有了一定的塑性。通過對三種材料的壓縮斷口進(jìn)行觀察，發(fā)現(xiàn)鑄態(tài)Ti基非晶合金與燒結(jié)Ti基非晶合金均呈現(xiàn)出脆性斷裂特征，復(fù)合材料斷口表呈現(xiàn)出一定的塑性變形特征，進(jìn)一步驗證了金剛石顆粒的增強(qiáng)補(bǔ)塑作用。
　　采用XRD、掃描電子顯微鏡以及透射電子顯微鏡的方法對鈦酸鹽納米帶和納米金屬氧化物的微觀組織進(jìn)行了觀察以及表征；分別對兩種材料的光電轉(zhuǎn)換性能與吸附性

4、能進(jìn)行了探究。發(fā)現(xiàn)鈦酸鹽納米帶對紫外光有很好地吸收性能，在紫外光的照射下，材料具有優(yōu)異的光電轉(zhuǎn)換性能，這主要是由于納米級的半導(dǎo)體材料量子尺寸效應(yīng)顯著、光吸收率更高、比表面積更大。納米金屬氧化物具有優(yōu)異的吸附性能，在暗場條件下對生物毒性Cr(VI)離子具有很好的吸附效果，主要由于納米金屬氧化物中的TiO2、CuO其表面在酸性條件下呈正電荷特征，能夠?qū)⑷芤褐袔ж?fù)電的Cr(VI)離子牢固地吸附在一起。更重要的，制得的納米金屬氧化物由于密度較大