現(xiàn)代粉末冶金原理

內(nèi)容概要

本書全面系統(tǒng)地介紹了現(xiàn)代粉末冶金理論，內(nèi)容包括了發(fā)展中的粉末冶金理論、金屬粉末的制備技術(shù)和理論、粉末特性及表征、粉末成形理論、粉末體的燒結(jié)理論、多孔體的熱致密化理論、粉末冶金材料強(qiáng)韌化理論和粉末冶金缺陷有關(guān)章節(jié)。
本書內(nèi)容新穎，信息量大，前瞻性強(qiáng)，具有時(shí)代特色和很強(qiáng)的理論價(jià)值；可供從事粉末冶金、材料、機(jī)械、應(yīng)用物理等領(lǐng)域的科研與工程技術(shù)人員參考，特別適合作為粉末冶金、金屬材料、材料成形、陶瓷材料等專業(yè)的教材和參考書。

書籍目錄

第1章　發(fā)展中的粉末冶金理論
1．1　巴爾申的粉末金屬學(xué)
1．2　連續(xù)介質(zhì)力學(xué)對粉末成形理論的描述
1．3　粉體力學(xué)與工程
1．4　金屬粉末燒結(jié)理論的擴(kuò)散和流動(dòng)學(xué)派
1．5　先進(jìn)材料的制備技術(shù)
1．6　粉末冶金缺陷
1．7　結(jié)束語
參考文獻(xiàn)
第2章　金屬粉末的制備技術(shù)和理論
2．1　金屬粉末生產(chǎn)的概述
2．2　物理化學(xué)法
2．2．1　還原法
2．2．2　金屬熱還原法和還原化合法
2．2．3　電解法
2．2．4　氣相法和液相法制備超微粒子的原理和技術(shù)
2．3　機(jī)械法
2．3．1　霧化法
2．3．2　機(jī)械粉碎法
參考文獻(xiàn)
第3章　粉末的特性及表征
3．1　顆粒的幾何形態(tài)特性
3．1．1　顆粒大小
3．1．2　顆粒群的粒徑分布
3．1．3　顆粒的形狀
3．2　顆粒的堆積特性
3．2．1　等徑球形顆粒群的規(guī)則堆積
3．2．2　等徑球形顆粒的任意充填
……
第4章　粉末成形理論
第5章　粉末體的燒結(jié)理論
第6章　多孔體的熱政致密化理論
第7章　粉末冶金材料的強(qiáng)韌化理論
第8章　粉末冶金缺陷

章節(jié)摘錄

版權(quán)頁：   插圖：   綜上所述，1945年前的燒結(jié)理論偏重于對燒結(jié)現(xiàn)象的解釋，燒結(jié)理論研究處于初級(jí)階段，金屬粉末的固相燒結(jié)的機(jī)制被認(rèn)為主要是再結(jié)晶機(jī)制。而從1945年開始，有關(guān)金屬粉末燒結(jié)理論的研究開始出現(xiàn)了流動(dòng)與擴(kuò)散兩種學(xué)說。 1945年蘇聯(lián)科學(xué)家發(fā)表了兩篇重要的學(xué)術(shù)論文：“晶體中的黏性流動(dòng)”和關(guān)于晶體顆粒表面蠕變與晶體表面天然粗糙度。在第一篇論文中第一次把復(fù)雜的顆粒系統(tǒng)簡化為兩個(gè)球形顆粒，從空位流動(dòng)相關(guān)的晶體物質(zhì)的黏性流動(dòng)燒結(jié)機(jī)制導(dǎo)出了燒結(jié)頸長大速率的動(dòng)力學(xué)方程。第二篇文章中又考慮了顆粒表面原子遷移問題，強(qiáng)調(diào)了物質(zhì)向顆粒接觸區(qū)的遷移和靠近接觸頸的體積變形在燒結(jié)過程中同時(shí)起重要作用的觀點(diǎn)。上述兩篇文章是燒結(jié)理論的經(jīng)典之作，對燒結(jié)問題的研究起了重要作用，開創(chuàng)了流動(dòng)學(xué)說的先河。1949年美國學(xué)者Kuc—zynski發(fā)表了題為“金屬顆粒燒結(jié)過程中的自擴(kuò)散”的論文。文章運(yùn)用了球一板模型，建立了燒結(jié)初期燒結(jié)頸長大過程中體積擴(kuò)散、表面擴(kuò)散、晶界擴(kuò)散、蒸發(fā)凝聚等的微觀物質(zhì)遷移機(jī)制，從而奠定了燒結(jié)擴(kuò)散理論基礎(chǔ)。 由于黏性流動(dòng)主要是描述陶瓷的燒結(jié)，1947年Shaler和Wullf提出，燒結(jié)頸的形成和長大可以看成是金屬粉末在表面張力下發(fā)生塑性變形的結(jié)果。塑性流動(dòng)與黏性流動(dòng)不同，外應(yīng)力必須超過塑性材料的屈服應(yīng)力才能發(fā)生。1948年Nabarr0和Herrin9提出了體積擴(kuò)散蠕變理論，1949年Mackenzie等人采用賓漢體模型導(dǎo)出了代表塑性流動(dòng)的致密化方程。1950年Herrin9認(rèn)為晶體黏性流動(dòng)的本質(zhì)是他導(dǎo)出的擴(kuò)散蠕變。1955年Weetman提出了位錯(cuò)攀移擴(kuò)散蠕變理論，1963年Coble提出了晶界擴(kuò)散蠕變理論。這些理論進(jìn)一步完善了燒結(jié)的流動(dòng)理論。 1966年Lend等人將蠕變規(guī)律引入燒結(jié)過程，認(rèn)為燒結(jié)頸處的物質(zhì)遷移亦可是Weertman位錯(cuò)攀移控制的蠕變，并且可以用冪指數(shù)蠕變規(guī)律描述燒結(jié)頸生長方程。這種燒結(jié)蠕變又稱之為塑性流動(dòng)，它是指材料承受的應(yīng)力超過其屈服強(qiáng)度時(shí)發(fā)生的瞬時(shí)屈服行為，也是一種物質(zhì)的遷移，但不再是單個(gè)原子的行為，而是原子面的滑移。 無論是的黏性流動(dòng)理論和Lenel等人的塑性流動(dòng)理論，還是Kuczyunski的擴(kuò)散理論，均開辟了燒結(jié)理論的定量研究，對燒結(jié)機(jī)制各種學(xué)說的建立起著重要推動(dòng)作用。特別是Kuczyunski學(xué)說從上世紀(jì)50年代開始在燒結(jié)理論的研究領(lǐng)域中一直占據(jù)統(tǒng)治地位。這個(gè)時(shí)期，金屬粉末的燒結(jié)理論無論就實(shí)驗(yàn)研究的范圍，還是理論探索的深度，均為全盛的時(shí)代。燒結(jié)理論成為物理、材料學(xué)科及化學(xué)研究的熱點(diǎn)課題。但是，對于建立在單元系燒結(jié)基礎(chǔ)的燒結(jié)機(jī)制（黏性流動(dòng)、塑性流動(dòng)、表面擴(kuò)散、體積擴(kuò)散、晶界擴(kuò)散、蒸發(fā)凝聚）的研究，盡管取得了許多可喜的成就，仍難于應(yīng)用于實(shí)際粉末燒結(jié)。 到了20世紀(jì)60年代，燒結(jié)擴(kuò)散學(xué)說和流動(dòng)學(xué)說仍然爭論不休，但一些學(xué)者開始大量地研究復(fù)雜的燒結(jié)過程和機(jī)制，并且產(chǎn)生了多種燒結(jié)的主導(dǎo)機(jī)制和綜合作用的燒結(jié)動(dòng)力學(xué)理論。如Rockland的燒結(jié)頸主導(dǎo)機(jī)制表達(dá)式和我國學(xué)者黃培云教授的綜合燒結(jié)理論。

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