粉末冶金与粉体工程-东篱科研大数据发现系统（DRDS）

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粉末冶金与粉体工程

项目名称：粉末冶金与粉体工程
项目类别：国家杰出青年科学基金
批准号：50925416
申请代码：E0417
项目来源：国家自然科学基金
研究期限：2010-01-01-2013-12-31

项目负责人：范景莲
负责人职称：教授
依托单位：中南大学
批准年度：2009

中文摘要：

提出 "粉末纳米复合制备高性能难熔复合材料"新领域，建立钨合金精细零部件烧结理论，突破其关键技术；建立"纳米复合-微量稀土掺杂-强化烧结制备细晶高强韧W-Ni-Fe合金新材料"技术，首次揭示表征细晶钨合金穿甲自锐性的高速加载非应变率敏感和强的局部绝热剪切敏感性的服役行为；发明一种"超塑性超细晶W-Cu材料及其复杂形状锥状件直接成形烧结技术"，延伸率达到18％以上，动态应变达到40%以上，揭示了材料超塑性、良好破甲射流形成能力与显微结构相溶性特征；突破轻质难熔高温材料多相复合设计与直接成形关键工艺及其高温部件的装机应用技术，首次实现材料轻量化、高温高强韧（比钨铜减重50%，高温强度和延性提高1倍和10倍以上）。获国家科技进步二等奖、省部级一等奖。论文被SCI（36）、EI（74）、CSCD（70）收录180篇，SCI、CSCD他引393篇；出版专著1部；获发明专利８项，另公开发明专利16项。

中文主题词：微细结构；高性能；难熔合金；纳米复合；

英文摘要：

Fine structure；High performance；Refractory alloys；nano-composite；

英文主题词： Fine structure；High performance；Refractory alloys；nano-composite；

结论摘要：

本项目紧密围绕研究内容和国家重大工程需求，开展了以下5个方面研究工作（1）针对新型飞行器、战术导弹对超高温抗烧蚀、高强韧难熔金属材料重大需求，开展了高温抗烧蚀轻质难熔复合材料的纳微复合设计、强化理论与服役行为研究，发明了轻质难熔金属材料技术，建立了轻质难熔合金的成分-微结构-性能对应关系、强化机理和氧化抑制技术与抗氧化理论，实现了轻质难熔合金的高温高强韧和高温长时间抗氧化零烧蚀重大突破，解决了新型飞行器高温长时间抗烧蚀最突出技术难题；（2）针对热核聚变堆对高致密细晶钨需求，开展了细晶钨材的纳米活化技术、烧结理论与抗高热负荷行为研究，实现1900℃以下烧结制备致密度99.2%以上细晶钨技术，同时，建立了细晶钨微结构与抗高热负荷对应关系，为其工程应用奠定良好基础；（3）针对反装甲战术导弹对钨合金穿甲弹芯高穿甲威力性能要求，开展了纳米复合高强韧钨合金穿甲材料技术与穿甲自锐性、动态力学行为研究，发展了纳米钨基复合粉末制备原理和技术，制备出抗拉强度1700MPa、延伸率10%细晶高强韧钨合金穿甲弹芯，并揭示了高应力-应变响应下的稀土微合金化相诱发绝热剪切局域化和穿甲自锐的机制；（4）针对现有W-Cu材料不能形成射流或射流发散而不能用作药形罩这一技术瓶颈和科学问题，开展了 “W-Cu原位纳米复合-粉末注射成形”制备超细晶W-Cu药形罩技术和服役考核研究，实现低温一步烧结细晶钨铜近全致密和首次实现W-Cu药形罩打靶形成良好射流，侵彻效果比紫铜提高18-20%。

成果综合统计