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普通高等教育“十一五”国家级规划教材 材料科学与工程系列 材料合成与制备方法

电子书简介

书名: 普通高等教育“十一五”国家级规划教材 材料科学与工程系列 材料合成与制备方法

作者: 曹茂盛

出版社:哈尔滨:哈尔滨工业大学出版社

ISBN:9787560367293

内容提要:

本书旨在介绍材料合成与制备的原理、方法和技术,着重讲述了单晶体的生长,非晶态材料、薄膜的制备方法,功能陶瓷的合成与制备,结构陶瓷和功能高W材料的制备方法等。

部分内容展示:

2.应变退火法生长晶体
采用应变退火法可以方便地生长单相铝合金,即多组分系统固-固生长,由于不存在熔化现象,因此也不存在偏析,故单晶能保持原注定的成分,为了得到更好的再结晶,退火生长需要较大的温度梯度
0(1)应变退火法制备铝单晶
先产生临界应变量,再进行退火,使晶粒长大以形成单晶,通常初始晶粒尺寸在0.lmm时,效果较佳,退火期间,有时在试样表面就先成核,影响了单晶的生长。一般认为铝晶核是在靠着表面氧化膜的位错堆积处开始的,在产生临界应变后腐蚀掉约100pm的表面层有助于阻止表面成核,对于特定织构取向则有利于单晶的生长,如[111向40℃
以内的织构取向,有利于单晶快速长入基体,具体工艺如下。
①先在550℃使纯度为99.6%的铝退火,以消除原有应变的影响和提供大小合乎要求的晶粒。要使无应变的晶粒较细的铝变形产生1%-2%的应变,然后将温度从450℃
升至550℃按25℃/d的速度退火。
②在初始退火之后,较低温度下回复退火,以减少晶粒数目,使晶粒在后期退火时更快地长大,在320℃退火4h以得到回复,加热至40℃,并在该温度下保温2h,可以获得15cm长,直径为lmn的丝状单晶。
③在液氮温度附近冷滚轧,继之在640℃退火10s,并在水中淬火,得到用于再结晶的铝,此时样品含有2m大小晶粒和强烈的织构,再经一个温度梯度,然后加热到640℃,可得到1m长的晶体
④采用交替施加应变和退火的方法,可以得到25cm的高能单晶铝带,使用的应变不足以使新晶粒成核,而退火温度为640℃。常中厘金百卖一发
(2)应变退火法制备铜单晶
采用二次再结晶可以获得优良的铜单晶,即几个晶粒从一次再结晶时形成的基体中生长,在高于一次再结晶的温度下使受应变的试样退火,基本步骤如下:
①室温下滚轧已退火的铜片,减厚约90%;
②真空中将试样缓加热至10001040℃,保温2~3h
,应当指出,在第一阶段得到的强烈织构,到第二阶段被一个或几个晶粒所并吞,若第中太快会形成孪晶。

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