块状纳米镍的制备研究

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1、块状纳米镍的制备研究研究生刘东亮导师栾道成教授材料学专业摘要。传统镍材有许多宝贵的物理、化学性能，并且已经广泛地应用于航空、电子、化工等诸多领域；纳米材料又因其特殊结构而具有独特的性能，这两者的结合对充分利用镍这一重要的自然资源有重要意义。为了制得块状纳米镍，充分发挥镍材在国家建设中的作用，实验采用氢、氩等离子体法和超高压热压烧结分别制得纳米镍粉和镍块。其过程是先通过直流电弧等离子体法制得镍粉，然后把收集起来的镍粉装入模具。经手压后，再送入烧结炉内热压烧结而成。本课题的研究内容包括：探索制备镍纳米粉的最佳工艺条件，研究影响产率、粒径、粒度分布的主要因素

2、，如：电流、气流速度、氢气的含量等。研究烧结温度、热压压力以及保温时间等一系列因素对块状纳米镍制备、性能的影响，探索最佳烧结工艺。研究表明：(1)获得较高Ni纳米粉产率的最佳工艺条件：电弧电流为(450±5)A，制粉室的氢气氛比例为(40±2)％，风机转速为2400—2500r／min。电弧电流的增大可使粉末的最可几粒径有向大粒径方向移动的趋势；氢气含量增加，会使纳米粉的粒径分布变宽；循环气流流速的增加，IV使镍纳米粉的粒径分布变窄，平均粒径变小。(2)块状纳米镍的烧结温度在650。C--750℃之间；热压压力在2GPa以上能使块状镍纳米材料的晶粒粒径

3、维持在200nm左右；热压烧结的时间约2小时。此外，保温时间对致密度、硬度的作用没有温度、压力那么显著。关键词：纳米材料镍直流电弧热压烧结VTheResearchOilPreparationforBulkNanocrystal—NiPostgraduate：LiuDong—liang，Supervisor：Prof．LuanDao—chengMajor：MaterialsScienceAbstracttraditionalNickelmaterialshavemanypreciousphysical＆chemicalproperties，andhave

4、alreadybeenappliedwidelyinmanyfieldssuchasaviation，electron，andchemicalindustry,etc．Thenanomaterialshavemanyexcellentpropertiesforitsspecialmicrostructure．Thecombinationofthemhasfar-reachingconsequencesfortakingfulladvantageoftheimportantnatureresource，Ni．plasmaofhydrogenandArgo

5、n，thesuperhighpressureinhotpressuresinteringwereappliedtoobtainingthepowderofNickelandthebulkNickelrespectively．Intheexperiments，thenanometersizepowderwasobtainedbythemixplasmaofH2＆Argonatfirst．Then，themouldwasfilledwiththecollectedpowder．Next，thepressurewasappliedtothemould(tot

6、hepowderexactly)byhand．Atlast，thefilledmouldWassentintothefurnace，inwhich，thepowderwasmadeintobulkmaterialsthrou曲hotpressuresintering．Intheprocess，thetechniquesofpreparationforNickelpowderareexplored．Themainfactorssuchasarccurrent，thevelocityofgasflow,theproportionofH2inthemixga

7、s，whichinfluencetheproducerate，theVIdiameterofthepowderandthedistributionofgranularity,wereresearched·Then，thefactorssuchasthetemperatureofsintering，thepressureonpowder,thetimeofheatpreservation，whichinfluencesthepropertiesandpreparationforbulknanocrystalNi，areresearched．Thebest

8、techniquesofsinteringareexplored，too．Theresearc