孙祥鸣
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宋月鹏
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高东升
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李江涛
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陈义祥
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许令峰
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郭晶
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郭世斌
,
赵培
复合材料学报
对添加W颗粒的CuO-Al体系的绝热温度进行了计算分析,而后在超重力场中点燃添加20％质量分数W颗粒的CuO-Al铝热剂压块,通过分析获得的W-Cu复合材料显微组织发现,W含量分布不均匀且质量分数较低.将纯W颗粒压片置于CuO-Al-W铝热剂压块底部,超重力场中燃烧熔铸W-Cu复合材料,对其进行显微组织、相结构及硬度分布的研究,结果表明,沿超重力方向材料底部W含量较低(60％～65％),中部W含量较高(80％～89％),顶部W颗粒呈链状、团簇状聚集状态且含量较低(＜40％),结合硬度及相结构的检测结果,表明合金材料中沿超重力方向W成分呈连续梯度变化,并对其成型机制进行了初步分析,认为W成分连续梯度变化是由超重力燃烧熔铸工艺特点所决定的.
关键词:
W-Cu梯度复合材料
,
超重力燃烧熔铸
,
CuO-Al-W铝热体系
,
成分梯度连续变化
,
绝热温度
宋月鹏
,
孙祥鸣
,
李江涛
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李倩
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陈义祥
,
郭世斌
,
高东升
稀有金属
运用ANSYS12.0软件对W/Cu梯度材料进行热应力模拟分析,并对结构进行优化设计.结果表明,随着成分分布指数(p)的增加,最大热应力先减小后增大;在p=1.3,热流密度为30MW/m2时,最大热应力值最小为180MPa,与非梯度材料相比最大等效热应力降低79％;最优化的梯度层厚度大于3mm,梯度层数4～6层,钨板的厚度1～3 mm.
关键词:
有限元分析
,
W/Cu梯度材料
,
成分分布指数
,
热应力
李倩
,
宋月鹏
,
高东升
,
李江涛
,
孙祥鸣
,
材料热处理学报
利用CuO/Al体系超重力熔铸钨铜复合材料,采用ANSYS有限元软件,提出一种先微单元、再整体而后微单元的模拟方法,对其成型过程中的温度、应力场进行仿真模拟并进行显微组织观察分析,结果表明:超重力场熔铸可形成非平衡结晶条件,高温低黏度铜溶液超重力场作用下快速填充钨颗粒压块孔隙,形成极高冷却速度(＞ 100000℃/s),产生较大的应力,压块内的钨颗粒表面升温速度较快,其瞬时等效应力值可达5 GPa,使得颗粒表面爆裂而钝化,烧结能力及质量得到提高,随着温度降低,钨铜两相应力值逐渐降低,温度测量及显微组织研究结果验证了仿真模拟结果的可靠性.
关键词:
钨铜复合材料
,
超重力熔铸
,
仿真模拟
,
显微组织
孙祥鸣
,
宋月鹏
,
高东升
,
李江涛
,
陈义祥
,
郭世斌
材料热处理学报
根据燃烧合成体系绝热温度的热力学基本理论,通过计算机编程,对CuO/Al铝热剂体系的绝热温度进行了数值计算.结果表明,在考虑产物Cu的汽化焓情况下,体系绝热温度为2846 K(Cu的沸点温度),同时还有52.9 at％的Cu产物以气相形式存在,而该体系中钨粉添加量超过30 mass％时,绝热温度低于1800 K而不能自蔓延燃烧.采用超重力燃烧熔渗方法制备出组织致密,钨颗粒体积分数呈梯度分布(沿超重力方向70％～80 at％)的钨铜合金.进一步检测结果表明,该方法与传统烧结方法制备的钨铜合金其相结构及显微组织形貌相同,并对其成型机制进行了初步分析讨论.
关键词:
钨铜合金
,
超重力燃烧熔渗
,
绝热温度
,
显微组织
,
计算机数值计算
