1.一种放电等离子烧结制备非晶合金内部温度场的标定方法,其特征在于,包括如下步骤:
(1)将非晶合金粉末通过放电等离子烧结制备得到块体非晶合金样品;
(2)将步骤(1)得到的块体非晶合金样品内部需要标定温度场的部位切割成若干个非晶合金子块体,并标记每个非晶合金子块体在所述块体非晶合金样品内部的位置;
(3)对步骤(2)获得的若干个非晶合金子块体在相同的保温温度下分别进行等温晶化处理,得到各非晶合金子块体的晶化时间;所述保温温度位于所述非晶合金的过冷液相区;
(4)对制备所述块体非晶合金样品所用的非晶合金粉末在不同退火温度下进行退火和等温晶化,得到该非晶合金粉末材料在不同退火温度下对应的晶化时间,即得到该非晶合金粉末材料退火温度与晶化时间的函数关系式;且步骤(4)对所述非晶合金粉末进行等温晶化时的保温温度与步骤(3)对所述非晶合金子块体进行等温晶化处理的保温温度相同;
(5)将步骤(3)中得到的若干个非晶合金子块体的晶化时间代入步骤(4)所述退火温度与晶化时间的函数关系式,即可得到不同非晶合金子块体对应于所述块体非晶合金样品内部不同位置处在放电等离子保温烧结过程中的温度分布。
2.如权利要求1所述的标定方法,其特征在于,步骤(1)具体为:将非晶合金粉末置于烧结模具中,并将该非晶合金粉末压制成坯,然后置于放电等离子烧结炉中升温至烧结温度进行保温烧结,其中烧结温度位于所述非晶合金的过冷液相区内,烧结完成后降温至室温,得到块体非晶合金样品。
3.如权利要求2所述的标定方法,其特征在于,所述升温其升温速率为50-150k/min,所述保温其保温时间为3-10min。
4.如权利要求1所述的标定方法,其特征在于,步骤(2)采用机械切割或者电火花线切割,所述非晶合金子块体的三维尺寸不大于2mm×2mm×2mm。
5.如权利要求1所述的标定方法,其特征在于,步骤(3)根据dsc原理对所述若干个非晶合金子块体分别进行等温晶化处理,得到各非晶合金子块体的晶化时间。
6.如权利要求1所述的标定方法,其特征在于,步骤(3)采用差式扫描量热仪对所述非晶合金子块体进行等温晶化处理。
7.如权利要求5所述的标定方法,其特征在于,步骤(3)具体为:将步骤(2)切割得到的若干个非晶合金子块体分别升温至相同的保温温度t保温,在该保温温度下保温至该非晶合金子块体完全晶化,获得所述若干个非晶合金子块体在该保温温度下对应的若干条等温dsc热流曲线;利用各热流曲线获得各非晶合金子块体的初始晶化时间作为其晶化时间;其中,所述保温温度t保温位于所述非晶合金的过冷液相区δt内。
8.如权利要求7所述的标定方法,其特征在于,利用双切线法在所述dsc热流曲线上标定出初始晶化时间t晶化,具体方法如下:分别在热流曲线还未发生晶化的平缓的基线部分和开始晶化时晶化峰下降部分做切线,取两条切线的交点对应的时间即为初始晶化时间t晶化,最终得到非晶合金样品内部不同位置的各非晶合金子块体的初始晶化时间t晶化,将该初始晶化时间作为其晶化时间。
9.如权利要求1所述的标定方法,其特征在于,步骤(4)包括如下子步骤:
(4-1)将所述非晶合金粉末按照步骤(1)所述放电等离子烧结的升温速率升温至退火温度后进行保温,保温时间与步骤(1)所述放电等离子烧结的保温时间相同,退火完成后进行降温,降温速率与步骤(1)所述放电等离子烧结后的降温速率一致;其中,所述退火温度位于所述非晶合金的过冷液相区内;
(4-2)待降温至100℃以下后,对得到的非晶合金进行等温晶化处理,该等温晶化的保温温度与步骤(3)所述非晶合金子块体等温晶化的保温温度相同,保温直至非晶合金完全晶化,得到该退火温度下对应的晶化时间;
(4-3)在该非晶合金过冷液相区范围内改变退火温度,重复步骤(4-1)和步骤(4-2),得到不同退火温度下对应的晶化时间,即得到该非晶合金粉末材料退火温度与晶化时间的函数关系式。
10.如权利要求9所述的标定方法,其特征在于,将步骤(4-3)得到的不同退火温度下对应的晶化时间数据进行非线性拟合,得到退火温度与晶化时间之间的函数关系式。