纳米钨合金粉末的烧结行为
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- 发布于 2013年7月05日 星期五 10:03
- 作者：marvelous
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制备纳米钨基复合粉末一个很重要的意图就是制备高性能细晶钨合金材料。相对纳米钨合金粉末制备来说，人们对纳米钨合金的烧结技术的研究少得多。较常见的研究大多体现在采用和以往相同的常规烧结方法研究纳米粉末的烧结行为，这些研究揭示了纳米粉末烧结所特有的现象和规律，取得一些较好的效果，从而可以肯定纳米粉末是细化晶粒和得到性能合金的发展方向。
在国内，我们最早开始对机械合金化的纳米晶粉末进行了大量的研究。研究结果表明，由机械合金化制备的钨-镍-铁纳米晶合金粉末在烧结过程中，由于球磨使颗粒内产生了很多位错和缺陷，产生了大量的晶格畸变，形成了超饱和固溶体和非晶相。晶格畸变和大量的纳米晶界的形成使系统的自由能、原子活性和分布在纳米晶界上的原子数增加，因而促进了烧结时原子之间的扩散，而且球磨使粉末之间的混合达到了原子级水平，所有这些都会缩短原子之间的扩散距离，促进烧结致密化。在1350~1450摄氏度进行固相烧结可达到全致密化，可以消除由液相烧结引起的变形。最终合金的晶粒约为3微米，抗拉强度大于1200MPa，而传统钨-镍-铁高密度合金的抗拉强度一般在700~1000MPa之间，较之有大幅度的提高，并揭示了在高于液相线温度进行液相烧结时，钨晶粒发生迅速长大，钨晶粒尺寸又接近传统合金组织。
在国外科学家也对93W-5.6Ni-1.4Fe钨基合金经机械合金化后得到的纳米粉进行了烧结研究。该粉末经冷等静压后在1485摄氏度下进行液相烧结，最终晶粒尺寸在27微米，在低于1430摄氏度的温度下进行固相烧结得到晶粒尺寸为3微米，相对密度为97%，其与球磨时间无关。许多学者对纳米W-Cu粉末的烧结行为也进行了大量的研究。科学家对球磨W-Cu合金粉末的烧结行为进行了研究。传统W-Cu混合粉末在450~600摄氏度时会产生膨胀。将钨粉和铜粉混合进行高能球磨所制备的合金粉末可以有效地避免膨胀的发生。对纳米W-Cu合金粉末采用常规烧结，可以在较低的温度下达到近全致密（密度为98~99%）、晶粒为1微米的合金。对纳米WC-Co粉末研究表明，纳米WC-Co的烧结致密化在5~15min内可以完成，在开始的几分钟内，晶粒长大非常块，以后长大与时间呈线性相关。
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09式18.4mm杀伤霰弹
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- 发布于 2013年7月04日 星期四 11:08
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09式18.4mm杀伤霰弹内装14粒直径5.3mm、质量1.4g的钨合金弹丸——达到当今世界军用霰弹内装弹丸数量之最。14粒球形弹丸分两层装入杯托内。
09式18.4mm杀伤霰弹采用的钨合金材料较通常的铝合金或钢制霰弹弹丸材料具有更高的密度，使枪口初速更高，外弹道性能得以提高，故有效射程大幅提升。钨合金是当今穿甲弹的主流制造材料，用作霰弹材料尚未见到，故09式杀伤霰弹可谓采用钨合金弹丸的先驱。
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超细/纳米钨合金粉末研究瓶颈
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- 发布于 2013年7月03日 星期三 18:32
- 作者：marvelous
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对于纳米难熔高密度钨基合金复合粉末的研究，其突出的问题表现在以下三个方面：
首先是反应活性。反应活性一方面能使纳米材料具有高的灵敏度，但另一方面也使得其易于污染和自燃，经过还原完全的超细/纳米钨基复合粉末的出炉时在30摄氏度左右温度下极易发生燃烧，粉末易于氧化，这是目前研究的一个难点问题。
其次是团聚问题。纳米粉末的团聚将不利于致密化过程，而且影响到压坯的空隙大小分布，在烧结时会导致晶粒的不均匀性，同时团聚也突出地表现在制粉过程中不利于粉末的分散。
第三是烧结中晶粒的长大问题。纳米粉末能否发挥很大的优势，关键取决于烧结技术。烧结中晶粒的长大问题是整个烧结工艺研究中最关键的问题。
因此，纳米粉末制备中的高度分散技术，防氧化技术及纳米粉末的烧结技术是当今需要解决的三个重要问题。纳米粉末的烧结将与采用常规的液相烧结有很大的区别。纳米粉末的烧结技术是当今研究的重要课题。
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中国86式反坦克炮用钨合金脱壳穿甲弹
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- 发布于 2013年7月04日 星期四 10:56
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中国86式反坦克炮用的是钨合金脱壳穿甲弹，该钨合金脱壳芽甲弹于80年代装备部队。主要用途是用于击毁具有间隔装甲、间隔复合装甲，大倾角厚装甲的新型坦克和装甲车辆，也可用于破坏混凝土工事等。
钨合金脱壳穿甲弹又称长杆式穿甲弹，其飞行弹体由风帽、弹体、尾翼等部件组成。弹体由钨合金制成。长杆式穿甲弹的弹托有花瓣型和马鞍型两种典型结构，花瓣型结构适于滑膛炮发射，马鞍型结构由于采用尼龙滑动导带，既适于滑膛炮，也适于线膛炮发射，弹托由铝合金制成，弹体材料多为钨合金。杆式穿甲弹具有长径比（飞行弹体长度与弹体直径之比）大，长径比可达12～20，穿甲能力强，飞行速度损失小等优点，初速可达 1500～1800米/秒，1000米飞行速度损失是初速的3%～8%，可击穿300～550毫米的垂直均质装甲，并具有显著的后效作用。
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超细/纳米钨合金粉末的制备技术
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- 发布于 2013年7月03日 星期三 18:30
- 作者：marvelous
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原始合金粉末的纯度、均匀度、粒度和晶粒度对制备细晶全致密的高性能纳米微米级合金起着决定性的作用。因此，制备出超纯、超匀和超细颗粒的纳米晶合金粉末是非常关键的第一步。难溶钨合金纳米粉末的制取方法有很多种，包括机械合金化法、喷雾干燥法、溶胶-凝胶法、冷凝干燥法、化学气相沉积法、反应喷射工艺、机械化学合成法、机械-热化学工艺合成法、真空等离子体喷射沉积法等。在这些方法中，目前研究得较多的主要是机械合金法。
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