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Erschienen in: Metallurgical and Materials Transactions A 7/2011

01.07.2011

Spark Plasma Sintering of Nanocrystalline Cu and Cu-10 Wt Pct Pb Alloy

verfasst von: Amit S. Sharma, Krishanu Biswas, Bikramjit Basu, Dibyendu Chakravarty

Erschienen in: Metallurgical and Materials Transactions A | Ausgabe 7/2011

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Abstract

For the first time, we report here that high purity nanocrystalline Cu and Cu-10 wt pct Pb alloys can be densified with more than 90 pct theoretical density at a low temperature of 623 K (350 °C) using spark plasma sintering (SPS) in argon atmosphere at a pressure of 100 MPa. Scanning electron microscopy (SEM) analysis indicates that molten Pb particles travel through Cu grain boundaries, delineating a “flowlike” pattern in the microstructure. An extensive transmission electron microscopy (TEM) analysis of the ultrafine scale microstructure reveals partial wetting of Cu by liquid Pb as well as entrapment of Pb particles within the Cu matrix. The sintering kinetics and microstructural evolution are discussed in reference to the intrinsic characteristics of SPS as well as phase equilibria in the Cu-Pb system. An important result is that high hardness of around 2 GPa is measured in the Cu-10 wt pct Pb nanostructured alloy, SPS at 573 K to 623 K (300 °C to 350 °C).

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Metadaten
Titel
Spark Plasma Sintering of Nanocrystalline Cu and Cu-10 Wt Pct Pb Alloy
verfasst von
Amit S. Sharma
Krishanu Biswas
Bikramjit Basu
Dibyendu Chakravarty
Publikationsdatum
01.07.2011
Verlag
Springer US
Erschienen in
Metallurgical and Materials Transactions A / Ausgabe 7/2011
Print ISSN: 1073-5623
Elektronische ISSN: 1543-1940
DOI
https://doi.org/10.1007/s11661-010-0589-4

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