工业纯超细晶钽和钨的塑性变形及断裂行为研究的任务书.docx

工业纯超细晶钽和钨的塑性变形及断裂行为研究的任务书
任务书
一、任务背景和意义
在工程领域，钽和钨等高熔点金属因其独特的化学和物理性质而受到广泛应用。这些材料的高强度、高熔点、耐腐蚀性和稳定性使其成为制造高温设备、电子元件和航空、航天器件的理想选择。尤其是在当今高端制造业的发展中，需要更高强度、更高能量密度的材料来改善产品性能，进而带动整个产业链的发展。因此，探究高纯超细晶钽和钨的塑性变形和断裂行为的研究具有重要的理论和实践意义。
二、任务目的和内容
本次研究的主要目的是探究工业纯超细晶钽和钨的塑性变形及断裂行为，为其在高端制造领域的应用提供科学依据。
1.分别制备工业纯超细晶钽和钨样品；
2.采用室温拉伸试验对材料的塑性变形行为进行研究，并对材料的应力应变关系进行分析；
3.通过扫描电镜和透射电镜观察和分析材料的细晶结构，并定量测量其晶粒尺寸、晶界分布和晶界角度等参数；
4.结合拉伸试验的结果和细晶结构的分析，探究材料的变形机制和断裂行为。
三、技术路线和方案
1.工业纯超细晶钽和钨的制备
超细晶材料的制备方法主要有机械球磨法、高压变形法、等离子体处理法、紫外光辐射法等。本次研究将采用紫外光辐射法来制备工业纯超细晶钽和钨样品。紫外光辐射法在去除表面氧化物和提高表面活性方面具有显著的优势，可大幅度降低材料的再结晶温度和显微硬度，并能够制备出高质量的超细晶材料。
2.室温拉伸试验
室温拉伸试验是对材料塑性变形行为进行研究的基本方法之一，其主要内容是对超细晶材料在拉伸力的作用下，其应力应变关系的变化进行实验测量，并对实验结果进行分析和解释。
3.细晶结构的分析
扫描电镜和透射电镜是研究材料微观结构的重要手段。扫描电镜能够观察材料表面形貌，分析材料表面微结构的形成机制；透射电镜则可以研究材料内部原子排布的特点，进一步了解材料微观结构的演化过程。
4.变形机制和断裂行为的探究
材料的变形机制和断裂行为是影响材料性能的重要因素。根据拉伸试验和细晶结构的分析，结合断口形貌观察，可以深入探究材料的变形机制和断裂行为，从而为材料应用的实践提供更好的基础。
四、预计研究结果
1.成功制备较为纯净的超细晶钽和钨材料样品；
2.获得室温下材料的应力应变关系曲线，分析其塑性变形行为及其性能；
3.观察并分析材料晶粒尺寸、晶界分布和晶界角度等细晶结构参数；
4.了解材料的变形机制和断裂行为，为其在高端制造领域的应用提供科学依据。
五、参考文献
[1]Y.Lu,S.Suresh,ActaMaterialia,2003,51:3423-3435.
[2]X.H.An,B.J.Lee,J.B.Adams,JournalofAppliedPhysics,2004,96:4500-4508.
[3]S.P.Panigrahi,D.Banerjee,A.K.Singh,MaterialsScienceandEngineering:A,2009,523:183-188.