放电等离子烧结块体纳米金属内部三维应力场分布研究

项目名称： 放电等离子烧结块体纳米金属内部三维应力场分布研究

项目编号： No.51374039

项目类型： 面上项目

立项/批准年度： 2013

项目学科： 矿业工程

项目作者： 张朝晖

作者单位： 北京理工大学

项目金额： 77万元

中文摘要： 放电等离子烧结技术（SPS）是一种新型的块体纳米金属制备技术，但采用SPS技术制备得到的纳米金属中，存在很大的宏微观内应力，而这些内应力的大小、存在方式以及它们之间的相互作用对材料的力学性能及使用性能影响显著。本项目拟通过先进的中子衍射技术，对不同工艺参数条件下放电等离子烧结纳米金属内部的宏微观三维应力场进行定量测试与表征，建立纳米金属中包含宏微观应力场交互作用的三维应力场分布理论；在此基础上，构建能够预测微观点阵应变及宏观应力应变的先进自洽微观模拟模型，并将其引入有限元程序，对块体纳米金属内部的残余应力场进行跨尺度模拟，最终揭示块体纳米金属内部各种宏微观应力同SPS烧结工艺参数之间的关系，实现SPS工艺参数的优化设计。同时研究与各种缺陷相关的第三类应力分布及演化规律，并辅以XRD、SEM、TEM、HRTEM分析技术，揭示纳米金属内部宏微观应力场与材料内部各类微观缺陷的相互作用机制。

中文关键词： 纳米金属；放电等离子烧结；应力场；工艺优化；

英文摘要： Spark plasma sintering (SPS) is a recently developed novel method for synthesizing bulk nano metals. However, the macro-micro internal stresses in the bulk nano metals synthesized by SPS process are relatively large due to the special characteristics of t

英文关键词： Nano Metals；Spark Plasma Sintering；Stress Field；Process Optimization；