爆炸加载条件下CVD高纯钨的变形机制

采用化学气相沉积方法制备纯钨药型罩,并进行静破甲试验,对试验后回收的杵体进行微观分析,以此研究纯钨在爆炸驱动下的变形机制。结果表明,杵体内不同区域由于变形量不同,其微观组织特征存在显著差异,通过分析不同变形区域纯钨的微观组织演化过程得出纯钨在爆炸加载条件下的变形机制为动态再结晶,且属于亚晶旋转动态再结晶机制,没有孪晶参与变形,CVD纯钨原始柱状晶的择优取向对其变形机制未见有显著影响。     

化学气相沉积高纯钨的择优取向与性能研究

利用光学显微镜、X射线衍射(XRD)和扫描电子显微镜的电子背散射衍射花样(electronic backscatter ring diffraction,EBSD),对用化学气相沉积制备的高纯钨进行了微观结构和晶面取向分析;利用霍普金森压杆系统和电子万能试验机测试了高纯钨的动态和准静态力学性能。研究表明：化学气相沉积高纯钨具有柱状晶组织,并且具有明显的(100)择优取向;动态屈服强度达到2000 MPa以上,静态屈服强度约为1350 MPa,具有应变速率敏感性     

化学气相沉积钨锭工艺研究

以WF6和H2为原料，粉末冶金钨板为基体，采用热丝开管气流化学气相沉积试验装置，成功地制备出可变形钨锭。试验分析表明：钨锭纯度可达99．9％以上，密度大于19．0g／cm^3，硬度为400-500HV，具有良好的加工塑性。研究了钨锭在轧制变形后组织性能变化，以及影响其热轧性能的因素。     

化学气相沉积纯钨材料晶体生长习性及其应用性能研究

本研究结合CVD(chemical vapor deposition,CVD)-W材料实际应用对其性能及组织结构的要求,详细讨论了随生长阶段的变化CVD-W晶体生长习性,获得了CVD-W表面形貌-晶粒生长尺寸-表面粗糙度三者与涂层厚度之间的关系,为CVD-W材料及技术在半导体行业及相关高温发热及防护领域中的应用和推广提供了借鉴。     

化学气相沉积钨铼合金工艺研究

以ReF6、WF6及H2为原料，用化学气相沉积法，成功地在铜基体表面沉积出钨铼合金。试验分析表明：合金成分均匀，且可由反应气体配比控制，随ReF6增加，合金中铼含量增加；沉积层组织和形貌随沉积温度升高或反应气体中ReF6的增加，由致密的柱状晶发展为杂乱的树枝晶；沉积层结构随ReF6的增加由单一固溶体向固溶体＋金属间化合物＋铼单质发展。     

钼基体上化学气相沉积钨功能涂层的研究

采用CVD（Chemical Vapor Deposition）法沉积的钨涂层有[100]／[111]／[110]择优取向。择优取向主要受气体组分、流动速度、温度等因素的影响。研究了钼基体上CVD钨涂层的表面形貌和织构、涂层界面的元素分布、涂层的抗热震性能及高温扩散性能。结果显示：钨涂层与基体钼有2μm左右的互扩散层且钼在钨中的扩散速度更高；涂层在通H2条件下，进行室温→1400℃→室温20次循环后涂层不脱落、界面没有明显变化，涂层结合力好；涂层界面上的杂质元素氧等影响涂层的结合性能。     

退火温度对冷轧气相沉积高纯钨再结晶行为的影响

通过不同温度的退火试验研究了化学气相沉积高纯钨冷轧后的再结晶行为.结果表明,冷轧钨中形成层状异质结构,提高了材料的应变硬化率,进而提高了塑性,韧脆转变温度降低到200℃以下,硬度从沉积态的402 HV0.2提高到547 HV0.2.高温退火后,冷轧钨在1100℃发生再结晶,与沉积态钨相比,再结晶温度降低了880℃,这是...     

化学气相沉积钨管开裂原因分析

采用切环测量法及X射线应力分析方法对化学气相沉积制备的开裂钨管进行测量与分析。结果表明,在钨管内表面较大残余拉应力作用下,裂纹萌生于钨管内表面两个邻近柱状晶的晶界,沿柱状晶的晶界向钨管外壁扩展;钨管外表面存在较大的残余压应力对裂纹的继续扩展起阻碍作用。     

化学气相沉积钨涂层及抗烧蚀性能研究

利用X射线荧光能谱仪、扫描电镜及其能谱仪和显微硬度计等方法对CVD法制备的钨涂层进行了成分、显微组织分析,并测试了其显微硬度以及抗烧蚀性能.研究结果表明,采用化学气相沉积法,能在炮钢基体上制备致密均匀的高纯钨涂层,其纯度大于99.9%,并且钨涂层具有典型的柱状晶体结构,同时具有良好的抗烧蚀性能.     

氟化物气相沉积制备钨涂层

采用氟化物氢还原的方法制备钨涂层。结果显示涂层的厚度可达 15 0微米以上 ,密度为理论密度的 99%,纯度可达 99.9%。采用扫描电境分析沉积层组织形貌 ,结果显示气相沉积钨是沿沉积方向上生成柱状晶体结构。     

高应变速率对纯钛塑性变形的影响

利用动态塑性变形(DPD)和准静态压缩变形(QSC)技术对纯钛圆柱样品进行对比压缩试验,研究了不同应变速率下纯钛形变孪晶和微结构演变。结果发现:2种变形方式的变形机制相似,低应变时以形变孪生为主,孪生饱和后转变为位错滑移主导;高应变速率促进了形变孪晶的产生,激发{4211}压缩孪晶的形成,同时使变形机制转变临界应变提前至0.2;纯钛在高应变速率和高应变(ε≥0.6)下出现绝热剪切带(ASB)。     

缠绕钨丝CVD钨管的组织及性能

为了提高CVD钨的强度和韧性,采用自制化学气相沉积装置,以WF6和H2为反应气体,在化学气相沉积钨过程中周期性地在基体上缠绕钨丝,沉积制备了钨丝-CVD钨复合材料。使用金相显微镜和扫描电镜(SEM)分别对沉积制备的钨丝-CVD钨复合材料涂层的显微组织和断口形貌进行观察和分析,使用X射线衍射仪(XRD)、电子能谱仪、密度测量仪、显微硬度仪和万能材料试验机分别测试分析了涂层的结构、成分、密度、显微硬度及压溃强度。结果表明:与不缠钨丝的CVD钨管相比,缠绕钨丝的CVD钨管中CVD钨晶粒得到了细化,择优取向基本消失;钨丝-CVD钨复合材料涂层具有较高纯度和致密度;钨丝-CVD钨管的压溃强度显著提高,断口形貌发生了明显的变化。     

CVD钨沉积层组织控制

以WF6和H2为反应气体,采用间断供应反应气体方法改变CVD钨沉积层显微组织形貌。研究了间断沉积工艺参数对沉积层显微组织及性能的影响,讨论了间断沉积层的表面应力状态及断口裂纹扩展情况。结果表明:采用间断化学气相沉积法钨层的显微组织随周期沉积时间的缩短,柱状晶晶粒长度尺寸变小,形态逐渐接近等轴晶;沉积层表面形貌呈圆球状,沉积层生长界面不再趋向于单一方向;钨层保持了连续CVD钨的高纯度、高密度特性。且采用间断供应反应气体沉积方法显著降低了钨制品表面的残余应力,使裂纹扩展方向发生改变,有效阻碍了裂纹的深入扩展。     

剧烈塑性变形条件下工业纯钛晶粒细化机理研究

通过对工业纯钛表面机械研磨(SMAT)这种变形方式的结果和微观组织变化的研究,分析了工业纯钛的品粒细化机制,讨论了其他剧烈塑性变形技术无法制备出晶粒尺寸更小的纳米晶的原因.结果表明:对于工业纯钛,SMAT这种具有高的应变速率和多方向载荷的变形方式,有利于形成细小的纳米晶;同时高应变速率增加了位错滑移的临界分切应力.     

钨合金的形变强化新工艺与断裂机制研究

形变强化是提高钨合金性能的必要手段,是制备拉伸强度大于1200MPa的钨合金穿甲弹弹芯材料的主要途径。形变强化主要通过旋锻、静液挤压、热挤压或其它热机械加工复合变形技术实现。形变强化的机制主要是大变形使钨晶粒呈纤维状。本文综述了国内外对钨合金穿甲弹弹芯材料的形变强化工艺和机制的研究现状。     

纯钨高压扭转组织与性能的微观尺度分析

采用高压扭转技术在550 ℃、1.5 GPa压力下成功制得具有细晶组织的难熔金属钨,借助EBSD技术研究了高压扭转变形组织晶粒尺寸、晶界角度以及晶粒取向的演化规律,结合纳米压痕实验结果,分析了应变对工业烧结纯钨微观力学性能的影响机理。实验结果表明,高压扭转后材料内部微孔隙有效闭合,组织细化显著,大角度晶界含量快速升高。在应变较低时出现较为明显的沿<101>方向的择优取向;随着应变的增加,择优取向消失,组织趋于均匀。应变较高(扭转5圈)时在三叉晶界处出现了细小的动态再结晶晶粒。高压扭转变形引起的孔隙闭合、晶粒细化、晶格畸变、位错密度增加和大角度晶界形成,导致屈服强度和纳米硬度随变形量的增大而不断提升;而在致密度、残余内应力和高密度位错的共同作用下,变形试样的弹性模量显著高于工业烧结纯钨,但随着应变量的增大略有降低。     

具有高结合强度的铝基片SiOx陶瓷膜层CVD制备

采用常压CVD方法在铝合金基底上制备出硅氧化合物陶瓷膜层.使用SEM、TEM及XPS仪分析了膜层形貌、成分和组织结构,通过180°、90°弯曲实验和450 ℃热冲击实验考察了陶瓷膜层与基片的结合性能,证实该技术制备的膜层与基底的结合强度很高.     

气体流量对LPCVD ZrC涂层结构和沉积机理的影响

利用低压化学气相沉积(LPCVD)工艺,采用Zr-Br2-C3H6-H2-Ar反应体系,在1200℃下,于石墨基底表面制备了ZrC涂层。研究了气体流量对ZrC涂层微观形貌和沉积机理的影响。结果表明,随着气体流量由200 mL/min向1000 mL/min增大,涂层的沉积速率先增大后减小,在800 mL/min时达到极值,极大值为3.37×10-3g·cm-2·h-1。同时,涂层的择优取向发生了明显的变化,在600~800 mL/min范围内,涂层具有稳定且强烈的(200)晶面择优取向。XPS分析结果表明,沉积产物中的C/Zr比也随气体流量的增大,相应的由0.85快速地升高到1.49。当气体流量为200 mL/min时,涂层致密光滑,ZrC晶粒具有典型的等轴晶结构特征;当气体流量为400~800 mL/min时,涂层光滑平坦,ZrC晶粒具有规则的四面体结构;当气体流量为1000 mL/min时,涂层表面存在着大量不规则的岛状、弓状颗粒。基底表面边界层厚度的变化是影响涂层沉积过程的主要因素。     

烧结作用对CVD法超细铼粉性能的影响

研究了一种化学气相沉积(CVD)制备超细铼粉的新方法,即以NH4ReO7为原料,通过将其分解为Re2O7后气相输运至还原区,经氢气还原生成超细铼粉.对不同还原温度下制备的超细铼粉样品,采用XRD、SEM、激光粒度分析进行表征,实验揭示了烧结作用对晶粒尺寸、形貌、表面状态及粒度等粉末性能的影响规律.结果表明,随还原温度升高,烧结作用增强,制备的超细铼粉晶粒尺寸增大,具有更好的球形度,表面趋于光洁,平均粒径增大.