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大尺寸纳米金属银和纳米金属钨块材的制备与力学性能研究

作　者: 周宇松
导　师: 吴希俊
学　校: 浙江大学
专　业: 材料物理与化学
关键词: 纳米金属块材微空隙最大尺寸显微硬度多晶压缩屈服强度三个阶段拉伸屈服强度平均晶粒尺寸
分类号: TB383
类　型: 博士论文
年　份: 1999年
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内容摘要

采用惰性气体冷凝和真空原位温压技术在自行研制的设备上制备成功大尺寸清洁界面纳米金属银致密块材,研究了其微空隙和力学性能(包括显微硬度,拉伸和压缩性能),得到如下主要结果: 1) 采用惰性气体冷凝和真空原位温压技术制备成功当前国际上最大尺寸的清洁界面纳米金属银致密块材,其直径为80mm,厚度为7.8mm;平均晶粒尺寸为50nm;密度为其理论密度的97%。 2) 大尺寸纳米金属银块材中微空隙的孔径尺寸在16.5至18nm范围,微空隙数量极少。 3) 大尺寸纳米银块体的室温显微硬度为0.9GPa,是多晶粗晶银的2倍,显示高硬度特征。 4) 大尺寸纳米金属银的室温拉伸屈服强度和抗拉强度分别为80和169MPa,分别是典型多晶粗晶银的1.51和11.3倍,显示出高强度特征;拉伸延伸率约为3.58%,显示出较好的延性;拉伸形变硬化可分三个阶段:第一阶段的快速硬化阶段、第二阶段的稳定硬化阶段和第三阶段的抛物线形硬化阶段。三个阶段的形变硬化指数分别为0.257、0.199和0.110。当真应变大于3.35%时,纳米金属银开始呈现形变软化现象。 5) 大尺寸纳米金属银的室温压缩屈服强度在200-280MPa之间,是铸造多晶粗晶银的4-5倍;压缩率大于68%,显示出良好的压缩塑性形变能力;室温压缩屈服强度随着压缩应变速率的增大而提高,而对压缩试样的高度直径比并不敏感。

全文目录

第一章文献综述  9-61
  .1 引言  9-10
  .2 纳米金属块材的制备方法  10-12
  .3 纳米金属的微结构  12-19
    1.3.1 晶界(相界)结构与性能  12-14
    1.3.2 纳米块材的结构单元与晶格畸变  14-17
    1.3.3 微观缺陷  17-18
    1.3.4 热稳定性  18-19
  .4 纳米金属的力学性能  19-48
    1.4.1 弹性  21-24
    1.4.2 硬度  24-32
    1.4.3 拉伸与压缩  32-40
    1.4.4 蠕变与疲劳  40-47
    1.4.5 小结  47-48
  .5 纳米金属钨的研究进展  48-52
    1.5.1 纳米金属钨粉体的制备方法  48-50
    1.5.2 纳米金属钨薄膜的制备方法  50-51
    1.5.3 纳米/亚微米金属钨块体材料的制备方法  51-52
    1.5.4 纳米/亚微米金属钨块体材料的力学性能  52
    1.5.5 展望  52
  .6 本论文研究目的和意义  52-53
  参考文献  53-61
第二章大尺寸纳米金属银块材的制备与力学性能  61-88
  .1 引言  61
  .2 实验方法  61-63
  .3 大尺寸纳米金属银块材的制备结果评价  63-69
  2.4 大尺寸纳米金属银块材的力学性能  69-84
    2.4.1 大尺寸纳米金属银块材的显微硬度  69-70
    2.4.2 大尺寸纳米金属银的拉伸性能  70-74
    2.4.3 大尺寸纳米金属银的压缩性能  74-81
    2.4.4 讨论  81-84
  .4 结论  84-85
  参考文献  85-88
第三章纳米金属钨块材的制备与力学性能  88-100
  .1 引言  88-89
  .2 实验方法  89-91
  .3 结果与讨论  91-98
    1 纳米金属钨块体样品的显微硬度和相对密度与热压温度的关系：  94-95
    2 纳米金属钨块体样品的显微硬度和相对密度与热压压强的关系：  95-96
    3 纳米金属钨块体样品的显微硬度和相对密度与热压时间的关系：  96-97
    4 纳米金属钨热压致密化过程的初步分析  97-98
  .3 结论  98-99
  参考文献  99-100
第四章总结  100-102
攻读博士学位期间发表的论文  102-103
致谢  103-104

大尺寸纳米金属银和纳米金属钨块材的制备与力学性能研究

内容摘要

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