Powdered nickel and SiCNP (7.5 vol.

Powdered nickel and SiCNP (7.5 vol.%) were milled under an argon atmosphere using a QM-3SP4 planetary ball mill, with a ball-to-powder (BPR) weight ratio of 10:1, in an agate jar (1 L) and spherically shaped agate balls (Φ 6 mm and Φ 10 mm)[32] and [33]. Prior to use, Ni-powder was firstly milled for 48 h to form a protective layer on the surface of the balls and milling jar, so as to minimize contamination from the milling media[34]. Stearic acid (C18H36O2, 1 wt%) was used as a process control agent (PCA) in all milling experimental tests[35] and [36]. Using this technique, four different powders, milled individually for 8, 24, 36 and 48 h, were prepared; with the rotation speed of the disc set at 200 r/min, and the rotation speed of the jars set at 400 r/min. The milled powders were then die-pressed into cylindrical shapes with a pressure of 20 MPa and sintered under vacuum (1 Pa) at 50 MPa to 1150 °C for 30 min in a spark plasma sintering (SPS) furnace (KCE-FCT-HP D 25/4-SD) to avoid excessive metal oxidation. These Ni–SiCNP composite samples had a diameter of 52 mm and height of 20 mm, with densities, calculated using Archimedes principle, reaching more than 98.5% of the theoretical densities. An unreinforced pure nickel sample was prepared by the same route (SPS without a ball mill) for comparative purposes. After sintering, the samples were thermally treated for 50 min (5 min/mm) at 1100 °C in atmosphere followed by water quenching in order to weaken the stress concentration and mitigate the formation of large defect sizes caused by the SPS process.

The bulk samples were cut into 0.5 mm thick sheets and subsequently thinned to 140 μm by mechanical polishing. Standard transmission electron microscopy (TEM) disc specimens (Φ = 3 mm) were punched out from these sheets and further thinned to a thickness of 80 μm using silicon carbide paper. The samples were then double-jet polished in a solution of 5% perchloric acid and 95% alcohol for 3 min at a temperature of −31 °C, followed by ion milling with 4 keV Ar+ ions at a beam angle of 4° for 30 min in order to minimize the adverse effects of possible contaminant ions on grain boundaries. The microstructures were characterized using a Tecnai G2 F20 transmission electron microscope with an accelerating voltage of 200 kV. In addition, grain sizes of pure Ni and Ni–SiCNP composite were measured using electron backscatter diffraction (EBSD) methods within the scanning electron microscope.

Each of the Ni–SiCNP composite samples was cut into dogbone-style tensile specimens using a wire-electrode cutting machine in order to investigate their tensile properties, as shown in Fig. 2. All tensile specimens were polished and tested using a Zwick Amsler 100 HFT 5100 tensile testing machine with a constant strain rate of 0.0007 s−1 in order to obtain the yield strength (σ0.2), tensile strength (σb) and elongation percentage. σ0.2 and σb were determined, respectively, at a 0.2% offset and the maximum stress, while elongation percentage was defined as the maximum elongated gage length divided by the original gage length. In addition, the tensile fracture morphology was analyzed on both the pure Ni and the Ni–SiCNP composites by scanning electron microscopy (SEM), which enabled us to clarify their fracture behavior.

ผลลัพธ์ (ไทย) 1:

ผงนิกเกิลและ SiCNP (7.5 vol.%) ปลายภายใต้บรรยากาศอาร์กอนด้วยโรงงานผลิตลูกดาวเคราะห์ QM 3SP4 เป็นลูกผง (BPR) น้ำหนักอัตราส่วน 10:1 ในการโมราขวด (1 ลิตร) และ spherically รูปลูกโมรา (Φ 6 mm และΦ 10 mm) [32] และ [33] ก่อนใช้ ผง Ni แรกสามารถปลายสำหรับ h 48 เพื่อป้องกันชั้นบนพื้นผิวของลูกบอลและขวด milling เพื่อลดการปนเปื้อนจากสื่อหน้า [34] กรด stearic (C18H36O2, 1 wt %) ถูกใช้เป็นตัวประมวลผลควบคุมแทน (PCA) ในกัดทดสอบทดลอง [35] และ [36] ใช้เทคนิคนี้ เตรียมผงต่าง ๆ 4 ปลายแยก 8, 24, 36 และ 48 h ถูก ความเร็วในการหมุนของแผ่นดิสก์ 200 r/min และความเร็วในการหมุนขวดตั้ง 400 r/min ผงสารได้แล้วตายกดเป็นรูปทรงกระบอกมีความดัน 20 แรง และเผาภายใต้สุญญากาศ (1 ป่า) ที่แรง 50 ถึง 1150 ° C สำหรับ 30 นาทีในการสปาร์คพลาสม่า (SPS) การเผาผนึกเตา (KCE FCT HP D 25/4-SD) เพื่อหลีกเลี่ยงการเกิดออกซิเดชันโลหะมากเกินไป ตัวอย่างเหล่านี้ผสม Ni – SiCNP มีเส้นผ่าศูนย์กลาง 52 มม.และความสูงของ 20 มม. มีความหนาแน่น คำนวณโดยใช้หลักเอส ถึง 98.5% ของความหนาแน่นทฤษฎีมากกว่า การ unreinforced ตัวอย่างนิกเกิลบริสุทธิ์ถูกเตรียม ด้วยกระบวนการเดียวกัน (สำนักงาน โดยโรงงานผลิตลูกเพื่อเปรียบเทียบ หลังจากเผา ตัวอย่างแพรับการดูแลสำหรับ 50 นาที (5 นาที/mm) ที่ 1100 ° C ในบรรยากาศตามน้ำชุบด้วยสมาธิความเครียดลดลง และลดการก่อตัวของขนาดใหญ่ความบกพร่องเกิดจากกระบวนการ SPSตัวอย่างจำนวนมากถูกตัดเป็นแผ่นหนา 0.5 มม. และต่อ thinned กับ 140 μm โดยเครื่องขัด มาตรฐานการส่งผ่านอิเล็กตรอน microscopy (ยการ) ดิสก์ไว้เป็นตัวอย่าง (Φ = 3 มม.) เจาะรูออกจากแผ่นงานเหล่านี้ และเพิ่มเติม thinned กับหนา 80 μm ใช้กระดาษซิลิคอน ตัวอย่างแล้วเจ็ทสองเงาในโซลูชัน 5% perchloric กรดและ 95% แอลกอฮอล์ใน 3 นาทีที่อุณหภูมิของ −31 ° C ตามสีของไอออนกับ 4 keV Ar + ประจุที่มุมลำแสงของ° 4 ใน 30 นาทีเพื่อลดการกระทบของสารปนเปื้อนสามารถประจุบนเมล็ดของขอบเขต Microstructures มีลักษณะ Tecnai G2 F20 ส่งกล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนด้วยแรงดันไฟฟ้าปัจจุบัน 200 kV ขนาดเม็ดของแท้ Ni และ Ni – SiCNP ถูกวัดโดยใช้วิธีการเลี้ยวเบน (EBSD) backscatter อิเล็กตรอนภายในกล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนการสแกนแต่ละตัวอย่างคอมโพสิตของ Ni – SiCNP ถูกตัดเป็น specimens แรงดึง dogbone แบบใช้เครื่องตัดลวดไฟฟ้าเพื่อตรวจสอบคุณสมบัติ แรงดึงดังแสดงใน Fig. 2 ไว้เป็นตัวอย่างของแรงดึงทั้งหมดถูกขัด และทดสอบด้วยเครื่องทดสอบแรงดึง Zwick Amsler 100 HFT 5100 0.0007 s−1 อัตราคงต้องใช้เพื่อให้ได้ผลผลิตความแข็งแรง (σ0.2), แรง (σb) และเปอร์เซ็นต์ elongation Σ0.2 และ σb ถูกกำหนด ตามลำดับ ออฟเซ็ต 0.2% และความเครียดสูง ในขณะที่เปอร์เซ็นต์ elongation ถูกกำหนดเป็นความยาวเกจอีลองเกตสูงสุดหาร ด้วยความยาวเกจเดิม นอกจากนี้ สัณฐานวิทยาทำให้แรงดึงถูกวิเคราะห์ Ni บริสุทธิ์และคอมโพสิต Ni – SiCNP โดยสแกน microscopy อิเล็กตรอน (SEM), ซึ่งช่วยให้เราสามารถชี้แจงลักษณะของกระดูกหัก

ผลลัพธ์ (ไทย) 2:

นิกเกิลนมผงและ SiCNP. (7.5% โดยปริมาตร) ถูกบดภายใต้บรรยากาศอาร์กอนใช้โรงงานลูกบอลดาวเคราะห์ QM-3SP4 กับลูกเพื่อผง (BPR) อัตราน้ำหนักของ 10: 1 ในขวดอาเกต (1 ลิตร) และรูปทรงกลมลูกโมรา (Φ 6 มิลลิเมตรและΦ 10 มิลลิเมตร) [32] และ [33] ก่อนที่จะใช้ Ni-ผงแป้งถูกแรกเป็นเวลา 48 ชั่วโมงในรูปแบบชั้นป้องกันบนพื้นผิวของลูกและขวดกัดเพื่อลดการปนเปื้อนจากสื่อกัด [34] กรดสเตีย (C18H36O2 1% โดยน้ำหนัก) ถูกนำมาใช้เป็นตัวแทนการควบคุมกระบวนการ (PCA) ในการทดสอบทดลองกัดทั้งหมด [35] และ [36] ใช้เทคนิคนี้สี่ผงที่แตกต่างกันเป็นรายบุคคลสำหรับข้าวสาร 8, 24, 36 และ 48 ชั่วโมงได้จัดทำ; มีความเร็วในการหมุนของแผ่นดิสก์ที่ตั้งไว้ที่ 200 รอบ / นาทีและความเร็วในการหมุนของขวดที่ตั้งไว้ที่ 400 รอบ / นาที ผงแป้งถูกแล้วตายกดเป็นรูปทรงกระบอกที่มีความดัน 20 MPa และเผาภายใต้สูญญากาศ (1 Pa) 50 เมกะปาสคาลที่จะ 1150 องศาเซลเซียสเป็นเวลา 30 นาทีในการเผาจุดประกายพลาสม่า (SPS) เตา (KCE-FCT-HP D 25/4-SD) เพื่อหลีกเลี่ยงการเกิดออกซิเดชันของโลหะมากเกินไป เหล่านี้ Ni-SiCNP ตัวอย่างคอมโพสิตมีขนาดเส้นผ่าศูนย์กลาง 52 มิลลิเมตรและความสูงของ 20 มิลลิเมตรมีความหนาแน่นคำนวณโดยใช้หลักการ Archimedes ถึงกว่า 98.5% ของความหนาแน่นทางทฤษฎี ตัวอย่างนิกเกิลบริสุทธิ์ไม่มีโครงสร้างที่แข็งแรงได้รับการจัดทำขึ้นโดยเส้นทางเดียวกัน (SPS โดยไม่มีบอลมิล) เพื่อการเปรียบเทียบ หลังจากการเผาตัวอย่างได้รับการรักษาความร้อน 50 นาที (5 นาที / มิลลิเมตร) 1,100 ° C ในบรรยากาศตามด้วยน้ำดับเพื่อที่จะลดลงความเข้มข้นของความเครียดและลดการก่อตัวของข้อบกพร่องขนาดใหญ่ที่เกิดจากกระบวนการ SPS. จำนวนมาก ตัวอย่างที่ถูกตัดเป็น 0.5 มมแผ่นหนาและต่อมาบางตาถึง 140 ไมโครเมตรโดยขัดกล กล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนมาตรฐาน (TEM) ตัวอย่างแผ่น (Φ = 3 มิลลิเมตร) ถูกเจาะออกมาจากแผ่นเหล่านี้และต่อไปยังบางตาความหนา 80 ไมครอนใช้กระดาษซิลิกอนคาร์ไบด์ กลุ่มตัวอย่างเป็นแล้วดับเบิลเจ็ขัดในการแก้ปัญหาของ 5% กรดเปอร์คลอริกและเครื่องดื่มแอลกอฮอล์ 95% เป็นเวลา 3 นาทีที่อุณหภูมิ -31 องศาเซลเซียสตามด้วยการกัดไอออนที่มีประจุ 4 เคฟ Ar + ที่มุมของลำแสงที่ 4 ° 30 นาทีเพื่อลดผลกระทบของไอออนสารปนเปื้อนที่เป็นไปได้ในข้าวเขตแดน จุลภาคมีลักษณะการใช้ Tecnai G2 F20 กล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนที่มีการส่งผ่านแรงดันเร่ง 200 กิโลโวลต์ นอกจากนี้ขนาดเม็ดบริสุทธิ์และ Ni Ni-SiCNP คอมโพสิตถูกวัดโดยใช้เลนส์ backscatter อิเล็กตรอน (EBSD) วิธีการภายในกล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนแบบส่องกราด. แต่ละ Ni-SiCNP ตัวอย่างคอมโพสิตถูกตัดเป็นตัวอย่างแรงดึง dogbone แบบใช้สายอิเล็กโทรด เครื่องตัดเพื่อที่จะตรวจสอบสมบัติแรงดึงของพวกเขาดังแสดงในรูป 2. ตัวอย่างแรงดึงได้ขัดและทดสอบโดยใช้ซวิค Amsler 100 HFT 5100 เครื่องทดสอบแรงดึงที่มีอัตราความเครียดคงที่ 0.0007 s-1 เพื่อให้ได้ผลผลิตที่มีความแข็งแรง (σ0.2) ความต้านทานแรงดึง (σb) และร้อยละการยืดตัว . σ0.2σbและได้รับการพิจารณาตามลำดับที่ 0.2% และชดเชยความเครียดสูงสุดในขณะที่ร้อยละการยืดตัวถูกกำหนดเป็นระยะเวลาประกันสูงสุดยาวแบ่งตามระยะเวลาประกันเดิม นอกจากนี้ลักษณะทางสัณฐานวิทยาแตกหักแรงดึงได้รับการวิเคราะห์ทั้ง Ni บริสุทธิ์และคอมโพสิต Ni-SiCNP โดยการสแกนกล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอน (SEM) ซึ่งช่วยให้เราสามารถชี้แจงพฤติกรรมการแตกหักของพวกเขา

ผลลัพธ์ (ไทย) 3:

นิกเกิลผงและ sicnp ( 7.5 % ) ( ฉบับที่ ) ภายใต้บรรยากาศอาร์กอน ใช้ qm-3sp4 ดาวเคราะห์โรงสีลูกบอลกับลูกแป้ง ( BPR ) อัตราส่วนน้ำหนัก 10 : 1 ในโถหินโมรา ( 1 ลิตร ) และมีรูปร่าง spherically โมราลูก ( Φ 6 มม. และΦ 10 มม. ) [ 32 ] [ 33 ] . ก่อนใช้ผมผงเดิมทีข้าวสาร 48 H เพื่อสร้างชั้นป้องกันบนผิวของลูกบอลและกัด จาร์เพื่อลดการปนเปื้อนจากการสีสื่อ [ 34 ] กรดสเตียริก ( c18h36o2 1 เปอร์เซ็นต์โดยน้ำหนัก ) ใช้กระบวนการควบคุมแทน ( PCA ) ในทุกกัด ทดลองทดสอบ [ 3 ] และ [ 36 ] การใช้เทคนิคนี้ ที่แตกต่างกันสี่ผงบดจาก 8 , 24 , 36 และ 48 ชั่วโมง เตรียมรับมือ กับความเร็วรอบของแผ่นชุดละ 200 R / นาทีและความเร็วการหมุนของขวด ตั้งไว้ที่ 400 r / minการบดผงแล้วตายกดเป็นรูปร่างทรงกระบอกที่มีความดัน 20 เมกะปาสคาลและเผาผนึกในสุญญากาศ ( 1 ) ) ที่ 50 MPa 1150 องศา C เป็นเวลา 30 นาทีในสปาร์กพลาสมาซิน ( SPS ) เตา ( kce-fct-hp D 25 / 4-sd ) เพื่อหลีกเลี่ยงการออกซิเดชันของโลหะมากเกินไป เหล่านี้ผม– sicnp ประกอบตัวอย่างมีขนาด 52 มม. ความสูง 20 มม. มีความหนาแน่นได้คำนวณโดยใช้หลักการถึงกว่า 98.5 % ของความหนาแน่นทางทฤษฎี ตัวอย่างนิกเกิลบริสุทธิ์และเตรียมเส้นทางเดียวกัน ( SP โดย Ball Mill ) เพื่อเปรียบเทียบ หลังจากเผา ,ตัวอย่างที่ได้รับการรักษา 50 นาที ( 5 นาที / mm ) ที่ 1100 ° C ในบรรยากาศตามด้วยน้ำดับ เพื่อทำให้ความเข้มข้นของความเครียดและลดการก่อตัวของขนาดของเสียที่เกิดจากกระบวนการขนาดใหญ่ SP .

ตัวอย่างขนาดใหญ่มาตัดเป็นแผ่นหนา 0.5 มม. และต่อมา thinned 140 μม. โดยขัดกลกล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนแบบส่องกราด ( TEM ) ตัวอย่างมาตรฐานแผ่นดิสก์ ( Φ = 3 มิลลิเมตร ) ถูกเจาะออกมาจากแผ่นเหล่านี้และเพิ่มเติม thinned กับความหนาของกระดาษ 80 μใช้ซิลิคอนคาร์ไบด์ ตัวอย่างคู่เจ็ทแล้วขัดในสารละลาย 5% เปอร์คลอริกแอซิดและแอลกอฮอล์ 95% สำหรับ 3 นาทีที่อุณหภูมิ 31 −° Cตามด้วยไอออนโม่ 4 เคฟ AR ไอออนที่คานมุม 4 องศา 30 นาที เพื่อลดผลกระทบของไอออนปนเปื้อนเป็นไปได้ในขอบเขตของเมล็ดข้าว โครงสร้างมีลักษณะการใช้ tecnai G2 f20 กล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนกับเร่งแรงดัน 200 KV . นอกจากนี้ขนาดของเม็ด ผมบริสุทธิ์ และผม sicnp คอมโพสิต ( วัดโดยใช้การเลี้ยวเบนอิเล็กตรอนกระเจิงกลับ ( ebsd ) วิธีการภายในกล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอน

แต่ละของฉัน– sicnp ประกอบตัวอย่างถูกตัดในลักษณะ dogbone ตัวอย่างแรงโดยใช้ลวดไฟฟ้าเครื่องตัดเพื่อศึกษาสมบัติด้านแรงดึงคุณสมบัติ ดังแสดงในรูปที่ 2ตัวอย่างแรงทั้งหมดถูกขัดและทดสอบโดยใช้สวิก amsler 100 HFT 5100 เครื่องทดสอบแรงดึงด้วยอัตราความเครียดคงที่ของฯ s − 1 เพื่อให้ได้ผลผลิตที่แข็งแรง ( σ 0.2 ) , ความต้านทานแรงดึง ( σ B ) และเปอร์เซ็นต์การยืด . σ 0.2 และσ B เป็นส่วนที่ชดเชย 0.2% และความเครียดสูงสุดในขณะที่การกำหนดเป็นร้อยละสูงสุดยาวเกจความยาวแบ่งตามความยาว วัดเดิม นอกจากนี้ ลักษณะการดึงวิเคราะห์ทั้งฉันและฉัน sicnp บริสุทธิ์และคอมโพสิต ด้วยกล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนแบบส่องกราด ( SEM ) ซึ่งช่วยให้เราสามารถอธิบายพฤติกรรมการแตกหัก