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粉末冶金材料科学与工程  2018, Vol. 23 Issue (4): 354-360    
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纳米氧化铝弥散强化铜的放电等离子体烧结动力学及机制
蒋少文1, 程立金2, 刘耀1, 刘绍军1,3
1. 中南大学 粉末冶金研究院,长沙 410083;
2. 华中科技大学 材料成形与模具技术国家重点实验室,武汉 430074;
3. 中南大学 深圳研究院,深圳 518057
Sintering kinetics and mechanism of nano Al2O3 particles dispersion strengthened copper by spark plasma sintering
JIANG Shaowen1, CHENG Lijin2, LIU Yao1, LIU Shaojun1,3
1. Powder Metallurgy Research Institute, Central South University, Changsha 410083, China;
2. State Key Laboratory of Material Processing and Die & Mould Technology, Huazhong University of Science and Technology, Wuhan 430074, China;
3. Shenzhen Research Institute, Central South University, Shenzhen 518057, China
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摘要 利用经典热压模型,系统研究纳米氧化铝颗粒弥散强化铜的放电等离子烧结(SPS)致密化过程与机理。结果表明,放电等离子烧结初期,氧化铝弥散强化铜的致密化过程由晶界滑移和晶界扩散共同控制。随保温时间延长,烧结机制转变为由晶界滑移所主导。烧结后期致密化主要以塑性变形的方式进行。纳米氧化铝颗粒抑制了铜的烧结致密化,导致材料的密度降低。抑制机理为氧化铝颗粒阻碍晶界和位错运动,导致晶界滑移和塑性变形的激活能提高,从而增大致密化抗力。在外力和纳米氧化铝颗粒的共同作用下,塑性变形的主要形式为孪生。
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作者相关文章
蒋少文
程立金
刘耀
刘绍军
关键词 氧化铝弥散强化铜放电等离子烧结烧结动力学孪生致密化    
Abstract:The effects of nano Al2O3 particles on Al2O3 dispersion strengthened copper prepared by spark plasma sintering (SPS) were studied systematically by using the hot-pressing sintering model. The results show that the densification process is dominated by grain boundary diffusion and sliding in the early stage of sintering, followed by the grain boundary sliding. And the plastic deformation occurs in the last stage of sintering. The density of the copper strengthened by Al2O3 particles decreases. The Al2O3 particles existing along the grain boundaries can inhibit the densification of copper because the particles can block the movement of grain boundaries and dislocation, which indicates that the densification process required higher activation energy. The deformation mode is mainly twinning, which is resulted from co-existence of the shear stress and the pinning of Al2O3 particles.
Key wordsAl2O3 dispersion strengthened copper    spark plasma sintering (SPS)    sintering kinetics    twin    densification
收稿日期: 2017-04-07      出版日期: 2019-07-12
ZTFLH:  TG146  
基金资助:深圳市基础研究计划资助项目(JCY201110100,JCYJ20140509142357196)
通讯作者: 刘绍军,研究员,博士。电话:0731-88876135;E-mail: liumatthew@csu.edu.cn   
引用本文:   
蒋少文, 程立金, 刘耀, 刘绍军. 纳米氧化铝弥散强化铜的放电等离子体烧结动力学及机制[J]. 粉末冶金材料科学与工程, 2018, 23(4): 354-360.
JIANG Shaowen, CHENG Lijin, LIU Yao, LIU Shaojun. Sintering kinetics and mechanism of nano Al2O3 particles dispersion strengthened copper by spark plasma sintering. Materials Science and Engineering of Powder Metallurgy, 2018, 23(4): 354-360.
链接本文:  
http://pmbjb.csu.edu.cn/CN/     或     http://pmbjb.csu.edu.cn/CN/Y2018/V23/I4/354
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