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刘文胜
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- 所属机构:中南大学
- 所在地区:湖南省 长沙市
- 研究方向:金属学及工艺
- 发文基金:国家自然科学基金
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- 刘文胜刘远标马运柱毕佳张佳佳
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- 以硝酸铝、硼酸、次乙酸铝和硅溶胶为原料,采用溶胶–凝胶法制备硼硅酸铝纤维。借助于热重–差热分析、扫描电子显微镜、X射线衍射、透射电子显微镜、Fourier红外光谱等分析手段,研究了烧结温度对硼硅酸铝纤维组织结构与性能的影响。结果表明:当烧结温度从800℃升高到1 000℃时,纤维的微观结构变得越来越致密,表面和断口越来越光滑,物相由非晶态向Al_4B_2O_9相转变,之后向Al_(18)B_4O_(33)相转变,1 000℃烧结后,可得到致密、光滑、晶粒细小的纤维。当烧结温度从1 000℃继续升高到1 300℃时,晶粒长大现象越来越明显,经1 200℃烧结,纤维表面变得粗糙,断口呈结晶状形貌,经1 300℃烧结,晶粒长大并趋于粉化,物相基本为Al_(18)B_4O_(33)相同时伴有少量Al_4B_2O_9相和莫来石相。纤维的平均单丝拉伸强度和弹性模量呈现先增后降变化趋势,1 000℃烧结后,拉伸强度和弹性模量达到最大值,分别约为1 300 MPa和138 GPa,且性能稳定性好。
- 刘文胜李银马运柱王娟罗涛徐书恒
- 关键词：烧结温度微观结构相转变弹性模量
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- 钨材料具有密度高、熔点高、硬度高、高温强度和抗蠕变性能优异等特性,是国家重大工程和武器装备发展亟需的关键材料,广泛用于核聚变堆、卫星、飞行器、发动机等极端服役环境领域。随着前沿科学技术的不断发展,服役环境变得更加苛刻,对钨材料的性能提出了更高要求。同时,在高温、高压、高应变率、强辐照、强腐蚀等极端环境下,钨材料的组织结构演变和失效模式均不同于常态,研究钨材料在极端条件下的响应规律,是理解和提高其极端环境服役性能的关键。中南大学刘文胜教授团队在黄伯云院士指导下,瞄准钨材料发展的国家重大需求和最新前沿动态,开展钨材料基础与应用基础研究。基于近期在钨材料设计制备和极端环境服役行为等方面取得的研究进展,组织策划了7篇论文形成本专题。
- 刘文胜
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- 以高纯钨粉和高纯X粉为原料,通过放电等离子烧结技术(SPS)制备了不同X含量的W-X合金材料,并结合X射线衍射仪、扫描电镜、透射电镜等分析手段,研究X含量对W-X合金材料微观组织及强韧性的影响。结果表明:W-X合金材料的主要相组成为W-X固溶体和X的氧化产物X2O5;X元素的加入改变了纯钨的变形机制,在螺位错的基础上,出现了刃位错;随着X含量的增加,X固溶到钨晶粒中的比例逐渐增大,晶粒尺寸发生长大;随着X含量的增加,W-X合金材料的相对密度先增加后趋于稳定,压缩强度呈现先增大后减小的规律;当X含量为30%(质量分数)时,W-X合金呈现最佳性能,压缩强度达2044 MPa,压缩应变达24%。
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- 王健宁蔡青山朱文谭刘文胜马运柱
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- 在93W-4.9Ni-2.1Fe混合料中添加0.3%（质量分数）的长2~3 mm、直径15μm的钨纤维,在单柱液压机上反复挤出,获得直径12 mm的棒坯。采用扫描电镜和光学电镜观察棒坯断口和表面形貌,研究挤压次数、挤压料温度和挤压速度对挤压棒坯表面形貌和微结构的影响,并对挤压料的均匀性、流变性、钨纤维的定向排布进行研究。结果表明：通过多次挤压可以提高挤压料中增塑剂分布的均匀性。当挤压料温度为50℃时由于挤压料黏度小,增塑剂与粉末结合强度低,挤压料挤出不能成形;挤压料温度为35℃时,挤压料可挤出棒坯,但棒坯表面光洁度很差;挤压料温度为20℃时,挤压料挤出棒坯表面光洁度高,没有开裂和鼓泡现象。挤压速度为15 mm/s时,挤出棒坯表面光滑。粉末挤压可使挤压料中原来错综杂乱的钨纤维沿挤压方向实现一维定向排布。
- 刘文胜张佳佳马运柱贺柳青
- 关键词：流变性
