2023年全國(guó)碩士研究生考試考研英語(yǔ)一試題真題(含答案詳解+作文范文)_第1頁(yè)
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1、W以及W基材料具有高熔點(diǎn)、高熱導(dǎo)率、低濺射產(chǎn)額和高自濺射閥值、以及低蒸氣壓和低的氚滯留性能,成為核聚變反應(yīng)堆最具有前途的面對(duì)等離子體第一壁材料。然而,目前所研究制備的W基材料并不能完全滿足聚變裝置要求,需要進(jìn)一步提高其性能。本論文開(kāi)展了以下研究工作:采用高能球磨結(jié)合熱壓燒結(jié)的方法制備了具有超細(xì)晶結(jié)構(gòu)的W-10%(質(zhì)量分?jǐn)?shù),下同)TiC復(fù)合材料,研究了高能球磨的過(guò)程參數(shù)、燒結(jié)工藝對(duì)復(fù)合材料性能的影響,并對(duì)球磨后粉體的燒結(jié)致密化機(jī)理進(jìn)行了討

2、論;采用球磨結(jié)合熱壓燒結(jié)的方法制備了納米,TiC顆粒彌散強(qiáng)化超細(xì)晶w基復(fù)合材料,研究了納米TiC含量對(duì)復(fù)合材料性能的影響,并探討了納米顆粒的增強(qiáng)機(jī)理;分析了W-10%TIC、W-0.5%TiC及W-1%Tic復(fù)合材料的熱負(fù)荷性能。 本文主要得到以下結(jié)果: (1)球磨參數(shù)對(duì)所制備的W-10%TiC復(fù)合粉體的影響顯著,通過(guò)實(shí)驗(yàn)得出制備w-10%TiC納米復(fù)合粉體的最佳球磨參數(shù):球料比為10: 1;液體介質(zhì)比為2:1;球磨時(shí)間

3、為40h和球磨轉(zhuǎn)速為:400r/min;在此參數(shù)下所制備粉體的粒徑均勻,平均粒徑為180nm,顆粒形狀近似球形,每個(gè)顆粒為多晶結(jié)構(gòu);通過(guò)對(duì)球磨時(shí)間的研究得到W-10%Tic納米復(fù)合粉體的球磨制備過(guò)程可以分為三個(gè)階段;燒結(jié)溫度、燒結(jié)壓力、燒結(jié)時(shí)間均對(duì)復(fù)合材料的致密度和力學(xué)性能有較大影響,對(duì)最佳球磨參數(shù)下制備的納米復(fù)合粉體而言,較合適的燒結(jié)工藝為:1700℃,30MPa壓力下燒結(jié)60min,在此工藝條件下制備的復(fù)合材料為細(xì)晶結(jié)構(gòu),平均晶粒尺

4、寸為0.81μm,其致密度達(dá)到98.4%,抗彎強(qiáng)度和斷裂韌性分別達(dá)到:681MPa、6.24MPa·m<'1/2>;熱壓以及高能球磨產(chǎn)生的機(jī)械活化和少量(Fe,Ni)雜質(zhì)的活化燒結(jié)是復(fù)合材料低溫?zé)Y(jié)達(dá)到高致密度的原因。 (2)采用球磨結(jié)合熱壓燒結(jié)的方法成功制備了具有較高致密度的納米Tic顆粒彌散增強(qiáng)超細(xì)晶W基復(fù)合材料;在納米TiC的含量較小時(shí),納米顆粒均勻的分布在W基體中,燒結(jié)后TiC尺寸約100nm;納米Tic的加入提高了復(fù)

5、合材料的力學(xué)性能,其最佳含量為1%,w-1%TiC復(fù)合材料的致密度、維氏顯微硬度、彈性模量、抗彎強(qiáng)度分別為98.4%、4.33GPa、396GPa、1065MPa;納米顆粒增強(qiáng)復(fù)合材料機(jī)理主要是細(xì)晶強(qiáng)化和晶界強(qiáng)化。 (3)W-10%TIC在熱流密度為4MW/m<'2>熱負(fù)荷試驗(yàn)后,表面燒蝕嚴(yán)重,晶粒長(zhǎng)大,呈球狀,強(qiáng)度明顯下降,而W-0.5%TiC及W-1%TiC在相同的熱負(fù)荷條件下,表面輕微燒蝕;W-0.5%TiC及W-1%Ti

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