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金属学报  2011, Vol. 47 Issue (12): 1555-1560    DOI: 10.3724/SP.J.1037.2011.00398
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碳纳米管对W显微组织结构及其性能的影响
谈军,周张健,刘亚勤,屈丹丹,钟铭,葛昌纯
北京科技大学材料科学与工程学院, 北京 100083
EFFECT OF CARBON NANOTUBES ON THE MICROSTRUCTURE AND MECHANICAL PROPERTIES OF W
TAN Jun, ZHOU Zhangjian, LIU Yaqin, QU Dandan, ZHONG Ming, GE Changchun
School of Materials Science and Engineering, University of Science and Technology Beijing, Beijing 100083
全文: PDF(856 KB)  
摘要: 以微米级W粉和碳纳米管(CNTs)为原料, 采用放电等离子烧结(SPS)技术制备了钨基复合材料, 研究和分析了CNTs对W显微组织结构和室温力学性能的影响. 研究表明, 在SPS过程中, CNTs与W发生原位反应生成W2C,一方面活化了W的晶格, 促进了W的烧结致密化, 另一方面, W2C的形成 消耗了部分烧结驱动力, 有效延缓了W的晶粒长大. 当CNTs的加入量为0.5%时,可获得平均晶粒尺寸为4 μm, 相对密度大于99%, 抗弯强度和硬度分别为1353.90 MPa和488.4 HV的钨基复合材料.
关键词 W 碳纳米管 放电等离子烧结 W2C    
Abstract:W–based composites were fabricated by spark plasma sintering (SPS) usingWpowders and carbon nanotubes (CNTs) as raw materials. The effect of the CNTs on the microstructure and room temperature mechanical properties of W was investigated. The results show that the W2C was formed through the reaction of CNTs and W during the SPS process. The formation of the W2C activated the sintering of W and enhanced the densification of W. On the other hand, the in situ formation of W2C decreased the driving force of sintering and consequently inhibited the grain growth of W at high temperature. The grain size, relative density, bending strength and the Vicker’s hardness of W composites were 4 μm, 99%, 1353.9 MPa and 488.4 HV respectively when the content of CNTs was 0.5%.
Key wordsW    carbon nanotubes    spark plasma sintering    W2C
收稿日期: 2011-06-28     
基金资助:

国家自然科学基金重点项目50634060和国家磁约束核聚变能研究专项基金项目2010GB109000资助

通讯作者: 周张健     E-mail: zhouzhj@mater.ustb.edu.cn
Corresponding author: ZHOU Zhangjian     E-mail: zhouzhj@mater.ustb.edu.cn
作者简介: 谈军, 男, 1983年生, 博士生

引用本文:

谈军 周张健 刘亚勤 屈丹丹 钟铭 葛昌纯. 碳纳米管对W显微组织结构及其性能的影响[J]. 金属学报, 2011, 47(12): 1555-1560.
TAN Jun, ZHOU Zhang-Jian, LIU Ya-Qi, QUE Dan-Dan, ZHONG Ming, GE Chang-Quan. EFFECT OF CARBON NANOTUBES ON THE MICROSTRUCTURE AND MECHANICAL PROPERTIES OF W. Acta Metall Sin, 2011, 47(12): 1555-1560.

链接本文:

https://www.ams.org.cn/CN/10.3724/SP.J.1037.2011.00398      或      https://www.ams.org.cn/CN/Y2011/V47/I12/1555

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