放电等离子烧结制备铁基大块非晶的研究的开题报告.docx

放电等离子烧结制备铁基大块非晶的研究的开题报告

一、研究背景及意义

材料的结构性质对材料的性能具有决定性影响，通过调控材料的结构，可以得到优异的性能表现。近年来，随着铁基非晶材料的不断发展，越来越多的研究者发现，铁基非晶材料具有良好的热稳定性、耐腐蚀性、硬度和强度等优良性能，因此被广泛应用到电子、磁性和耐磨领域中。

传统的制备铁基非晶合金的方法有快速凝固法、热喷涂法、电渣重熔法和单线拉制法等，但是这些方法有着各自的缺点，如制备过程复杂、制备成本高或者制备的铁基非晶合金具有较大的表观密度。因此，如何简化铁基非晶材料的制备过程、降低制备成本并且保证制备的铁基非晶材料具有较低的表观密度，是目前铁基非晶材料研究中需要解决的重大问题。

二、研究内容及方案

本课题拟采用放电等离子烧结制备铁基大块非晶的方法，制备高性能、低密度的铁基非晶材料。本课题主要研究内容如下：

1.设计合适的合金组分及计量比例，制备合适的粉末前驱体。

2.采用放电等离子烧结技术制备铁基非晶大块材料，调控烧结过程中的温度和压力，研究对材料性能的影响。

3.对烧结后的铁基非晶大块材料进行组织、热稳定性、磁性等性能测试。

三、研究预期结果

预期通过放电等离子烧结方法制备出低密度、高性能的铁基非晶大块材料。研究结果将会指导非晶材料的制备方法和制备工艺，同时也可以拓展铁基非晶材料在电子、磁性和耐磨领域的应用。

四、研究难点

1.确定适合放电等离子烧结的铁基非晶粉末前驱体的合金组分和计量比例。

2.控制放电等离子烧结过程中的温度和压力，确保铁基非晶大块材料具有优异的热稳定性、硬度和强度等性能。

3.解决放电等离子烧结过程中充电材料的烧损问题。

五、进度安排

第一年：确定铁基非晶粉末前驱体的组成和计量比例；确定放电等离子烧结的工艺参数和探究材料的物理化学性质。

第二年：通过放电等离子烧结技术合成铁基非晶大块材料，研究制备材料的性能；开展材料优化及测试。

第三年：从材料的特性、工艺、成本等多个方面进行分析，总结研究成果，并撰写学位论文。

六、参考文献

1.Inoue,A.(2000).Stabilizationofmetallicsupercooledliquidandbulkamorphousalloys.ActaMaterialia,48(1),279-306.

2.Lu,Z.P.(2004).Novelbulkamorphousalloyswithhighplasticityandsignificantwork-hardeningability.AdvancedEngineeringMaterials,6(3),177-181.

3.Sun,Y.-T.,Zhang,H.-L.,Wang,D.-P.(2009).EffectsofpowdersizefractiononthemicrostructureandmechanicalpropertiesofsparkplasmasinteredFe-basedbulkamorphousalloy.Intermetallics,17(10),844-847.

4.Tsuchiya,K.,Inoue,A.(2011).High-strengthandhigh-ductilityFe-basedbulkamorphousalloyswithlargesupercooledliquidregion.MaterialsScienceandEngineering:A,528(3),1499-1506.