烧结工艺对NiFe2O4-10NiO双相陶瓷烧结行为及微观结构的影响

采用粉末冶金法制备NiFe2O4-10NiO双相陶瓷,对该陶瓷在不同烧结气氛、不同烧结温度和保温时间等条件下的烧结行为进行研究,探讨烧结气氛、烧结温度和保温时间等对NiFe2O4-10NiO双相陶瓷烧结致密化进程及显微结构演变规律的影响.结果表明:N2气氛下NiFe2O4-10NiO双相陶瓷的致密化速率及晶粒长大速率均...     

NiFe2O4-NiO复合陶瓷的熔盐腐蚀行为

采用气氛烧结技术制备NiFe2O4-xNiO复合陶瓷材料(x为复合陶瓷中NiO的质量分数,％.x-0、5、10、17、25),并以该材料作阳极进行960℃的铝电解实验.分析烧结体的显微结构和物相组成以及电解试样的表层形貌与成分,研究NiO的添加对NiFe2O4陶瓷烧结性能和电解腐蚀性能的影响,并对该材料的烧结机制和熔盐腐蚀行为进行探讨.结果表明:氮气气氛下1 300℃烧结的NiFe2O4-NiO复合陶瓷存在NiO和NiFe2O4两种物相,NiO相含量高于理论值;NiFe2O4陶瓷的相对密度为98.54％,添加NiO后复合陶瓷材料的相对密度有所下降,但仍保持在95％以上;电解过程中阳极表面形成不含NiO相的致密保护层,阻止电解质熔盐的渗透;保护层厚50～80 μm,为含Al的尖晶石NiFe2O4相;随着NiO含量增加,阳极表面的致密层变得越发不平整.     

17(xNi-Cu)/(NiFe2O4-10NiO)金属陶瓷的制备与性能

采用固、液相烧结工艺制备了4组17(xNi-Cu)/(NiFe2O4-10NiO)金属陶瓷和1组NiFe2O4-10NiO纯陶瓷材料,研究其显微组织以及抗弯强度、断裂韧性等性能.结果表明:相对固相烧结样品,采用液相烧结工艺制备的金属陶瓷材料晶粒粗化,但其力学性能却有所提高.其中,液相烧结的17(80Ni-Cu)/(10NiO-NiFe2O4)金属陶瓷材料抗弯强度达到152 MPa,KIc达到4.54 MPa·m1/2,比对应的固相烧结17(80Ni-Cu)/(10NiO-NiFe2O4)金属陶瓷分别提高3%和14.7%.进一步分析表明,力学性能提高主要得益于孔隙度下降.通过扫描电镜观察样品压痕发现,纯陶瓷中裂纹扩展形式单一,而金属陶瓷中裂纹扩展形式趋于多样化,使金属陶瓷韧性有较大提高.     

用化学共沉淀法制取NiFe2O4的工艺

探讨了用化学共沉淀法制备NiFe2O4陶瓷材料的工艺过程,研究了影响材料性质的各种因素,并对材料的结构成分进行了分析与鉴定.结果表明,采用氢氧化钠调节混合液的pH值、于1100℃煅烧4 h的工艺,可以制出合格的NiFe2O4陶瓷粉末.因此,用化学共沉淀法制备NiFe2O4惰性阳极用陶瓷粉末原料是可行的.     

不同气氛下Mn-Ni-Fe系热敏电阻的烧结行为

研究了Mn-Ni-Fe系负温度系数热敏电阻在不同气氛下的烧结行为.超声喷雾干燥法制取的Mn-NiFe陶瓷复合粉体,经煅烧、再次球磨后造粒并压成圆块.所得圆块在氧气、空气和氮气3种不同的气氛下烧结.研究结果表明,在制备Mn-Ni-Fe系热敏电阻的过程中,不同的烧结气氛对其密度、电阻率和老化性能有一定影响.试样在N2气氛和空气气氛烧结所制备的密度比在氧气中所制备的密度高,老化表现也好,其中在氮气中烧结试样的老化情况最好.在3种气氛中进行烧结,提高烧结温度均有利于提高Mn-Ni-Fe系热敏电阻的烧结密度,改善其老化性能.     

SPS工艺制备SiCp/Si3N4复相陶瓷及其力学性能的研究

使用Si3N4、SiC陶瓷微粉为原料,氧化铝(Al2O3)和氧化钇(Y2O3)为烧结助剂,通过放电等离子烧结(SPS)技术快速制备了SiC/Si3N4复相陶瓷,并研究了SiC的添加量、SPS的 烧结温度、压力和保温时间等参数对烧结试样相对密度、力学性能及显微结构的影响.结果表明,SiC颗粒补强增韧Si3N4陶瓷的最佳添加量为15%,相对与单相Si3N4陶瓷,维氏硬度提高了6.6%,断裂韧性提高了5%,抗弯强度提高了24%,样品晶粒比较均匀,SiC颗粒诱发穿晶断裂和钉扎效应提高了基体的断裂韧性.     

不同烧结气氛下SiAlON/cBN陶瓷复合材料的性能研究

以Si3N4、Al N、Al2O3和c BN为原材料,采用放电等离子烧结,在氮气、氩气和真空三种不同烧结气氛下制备Si Al ON/c BN陶瓷复合材料.通过XRD、SEM及力学性能评估等手段研究了材料的物相组成、显微组织、体积密度、硬度以及断裂韧性等性能.结果表明:真空气氛下制备的Si Al ON/c BN陶瓷复合材料显微组织相对致密,具有较高的体积密度、硬度和断裂韧性.     

CaO掺杂对10NiO-NiFe2O4复合陶瓷致密化及导电性能的影响

研究了CaO的添加量和烧结温度对10NiO-NiFe2O4复合陶瓷的物相组成、致密度和导电性能的影响.结果表明:0%～4% (质量比,下同)CaO含量范围内,烧结样品的XRD图谱仅有NiO和NiFe2O4的衍射峰.CaO掺杂对10NiO-NiFe2O4复合陶瓷具有明显的助烧作用.材料在烧结温度为1 200 ℃,CaO掺杂量为2%时,致密度达到最大为98.75%,比相同温度下未掺杂CaO的样品提高20%左右.CaO掺杂量对1 200℃烧结的10NiO-NiFe2O4复合陶瓷的电导率影响显著.当CaO掺杂量为0%～1%时,材料电导率在500～650℃区间出现1～2个数量级的突降;当CaO质量分数为2%和4%时,材料电导率在30～960℃范围内随着测试温度的升高而增大;其中,添加2?O样品的电导率在960℃下可达到最大为16.29 S/cm.     

CaO掺加方式对10NiO-NiFe2O4陶瓷致密化及显微结构的影响

采用在陶瓷料原料中直接混合CaO粉末的方式和陶瓷预烧坯体浸泡或滴加Ca（NO3）2溶液的方式,在10NiO-NiFe2O4陶瓷中掺加CaO,研究CaO掺加方式对10NiO—NiFe2O4陶瓷的致密化及微观组织的影响。结果表明：采用直接混合CaO粉末的方式制备的含2．00％CaO的样品,致密度较好,相对密度达94．17％;2次浸泡Ca（NO3）2溶液后的陶瓷样品,气孔较少并且较小,相对密度可达95．30％;滴加Ca（NO3）2溶液并煅烧后含1．41％CaO的样品相对密度可以达到94．32％。直接掺杂CaO粉末的样品,颗粒为多边形,质量损耗较严重;用溶液方法制备的样品,颗粒较易球化,可以有效抑制样品的质量损耗。CaO通过固溶到基体内部促进烧结致密化;烧结过程中没有出现Ca的中间化合物,也没有出现液相烧结过程。     

烧结气氛对Mo_2FeB_2金属陶瓷组织与性能的影响

以钼粉、铁粉、硼铁合金粉为原料,采用粉末冶金的方法,分别在真空、N2和Ar气氛下制备Mo2FeB2金属陶瓷材料。研究了烧结气氛对Mo2FeB2金属陶瓷密度、成分、力学性能以及显微组织的影响。研究结果表明,在同样烧结温度下,试样在真空气氛下的烧结密度为8.23g/cm3,硬度为75.3HRA,抗弯强度为1246.38MPa,优于在N2和Ar气氛下烧结制备的试样的密度、硬度和抗弯强度。金属陶瓷在N2和Ar中烧结后,碳含量比在真空中烧结的碳含量低1.0%～1.2%,而氧、氮含量均高于真空中烧结的含量。论文还通过对材料的显微组织的分析,发现真空气氛下制备的试样组织发育良好,结构致密,并阐述了不同烧结气氛对该材料组织结构影响的原因。     

不同烧结条件下V_2O_5对NiFe_2O_4基惰性阳极结构和性能的影响

采用两步冷压—烧结法制备了V_2O_5掺杂NiFe_2O_4尖晶石阳极材料,研究在不同烧结条件下,V_2O_5添加剂对NiFe_2O_4尖晶石结构和性能的影响。结果表明,向NiFe_2O_4陶瓷基体中引入V_2O_5后形成了低共熔点物质Ni_2FeVO_6,形成液相烧结,能够促进晶粒生长。试样的气孔率和抗弯强度均随着V_2O_5添加量的增加而不断下降。添加0.5%V_2O_5后,低温条件下烧制所得样品的平均气孔率和抗弯强度与相同条件下制备的无添加剂样品的平均气孔率相近。高温条件下延长烧结时间能够降低样品的平均气孔率,但陶瓷基体内会因为部分晶粒的异常生长导致惰性阳极力学性能的弱化。     

烧结温度对NiFe2O4/TiN复合陶瓷惰性阳极材料性能的影响

采用两步烧结法制备了掺杂质量分数为7%TiN的NiFe₂O₄/TiN复合陶瓷惰性阳极材料,重点研究了烧结温度对NiFe₂O₄/TiN复合陶瓷惰性阳极材料的微观结构及性能的影响.研究结果表明:随着烧结温度的升高,惰性阳极材料的晶粒间隙变小,气孔逐渐减少,晶粒间结合度提高,体积密度呈先升高后降低趋势,在1325℃时达到最大值5.20g/cm³,但材料内部存在微裂纹;烧结温度为1300℃时,材料表现出较好的综合性能,抗弯强度达到最大值66.77MPa,一次热震强度剩余率为95.54%,表现出良好的耐高温冰晶石熔盐腐蚀能力;烧结温度超过1300℃时,材料内部缺陷尺寸增加,电解质成分更容易渗入到阳极材料中,耐腐蚀性能下降.     

高金属含量NiFe2O4基金属陶瓷在880℃空气中的氧化行为

采用冷等静压和N2气氛烧结技术制备相对密度为97%的40(50Ni-Cu)/(10NiO-NiFe2O4)金属陶瓷,在880℃空气气氛中进行氧化实验。采用XRD、SEM和EDS对烧结及氧化样品的物相组成和显微结构进行分析,并对该金属陶瓷的氧化机理进行探讨。结果表明:该金属陶瓷氧化层厚度与氧化时间呈抛物线规律;氧化膜连续、致密,可分为内、中、外3层:外层为外氧化,由氧化铜和氧化亚镍组成的双层结构,中层为大块状的氧化亚镍分散在铁酸镍基体中的致密层,能有效阻碍元素的扩散,内层为少量富Cu的金属相发生内氧化的多孔层。     

Effect of Al2O3 and B4C particle additions on microstructure of PM copper based brake linings

Abstract

This paper highlights the effect of different ceramic particles on the structure of PM copper based brake linings. The copper based brake linings using a range of ceramic additives (1–6 wt-%) were prepared by powder metallurgy (PM). The optimum conditions for the production of brake linings were determined as compaction under 400 MPa and sintering at 805°C for 20 min in an argon atmosphere. The density of copper based brake linings decreased after sintering with the increase in ceramic powder contents for both Al₂O₃ and B₄C ceramic particles. The microstructural characterisation of produced samples showed that the lower boiling point elements in the as supplied powder vaporise during sintering from the structure and this leads to an increase in the porosity amount of the final component.     

氧化物添加对BaO-TiO2-Al2O3-SiO2玻璃陶瓷介电性能的影响

采用烧结法制备工艺,成功制备了BaO-TiO₂-Al₂O₃-SiO₂玻璃陶瓷,以钛酸钡体系玻璃陶瓷为基础成分添加不同种类氧化物(Y2O3,Ni2O3,ZrO2),并采用X射线衍射(XRD),场发射扫描电镜(FESEM),精密阻抗分析仪测试仪(LCR)对添加不同氧化物玻璃陶瓷样品的析出相成分、微观结构和介电性能进行表征,研究了氧化物添加对BaO-TiO₂-Al₂O₃-SiO₂玻璃陶瓷性能的影响。研究结果表明:添加不同的氧化物并未改变BaO-TiO₂-Al₂O₃-SiO₂玻璃陶瓷的析出相种类,但能够促进基体中钙钛矿结构钛酸钡结晶相的生成。同时添加不同氧化物后样品的致密度均随烧结温度的升高呈现先增大后减小的变化趋势,在最适烧结温度下,氧化物的添加提高了不同烧结玻璃陶瓷样品的致密度,并优化了样品的介电性能。通过添加不同种类氧化物获得了同时具有高致密度和良好介电性能的玻璃陶瓷成分,当添加0.5%(质量分数)Ni₂O₃时,样品在最佳烧结温度1230°C下烧结获得最大致密度为98.6%,提高了1.65%,样品室温下的介电常数高达1100,提高了139.5%。     

NiFe2O4基惰性阳极抗热震性的研究进展

综述了铝电解用NiFe2O4型惰性阳极材料抗热震性能的研究现状。简要的介绍了材料抗热震断裂的理论,评述了NiFe2O4基金属陶瓷抗热震性的有关研究情况,概述了NiFe2O4型惰性阳极今后的研究重点及发展方向。     

制备工艺对碳化硼陶瓷性能的影响

以活性炭和碳化硅为烧结助剂,采用真空热压工艺,制备了碳化硼陶瓷材料.研究了真空热压工艺、烧结助剂对碳化硼陶瓷性能及断口的影响,结果表明,以活性炭和碳化硅为烧结助剂的碳化硼陶瓷随热压压力增加,开口孔隙度减小,相对密度和抗弯强度增加.添加活性炭的碳化硼陶瓷在热压压力为35MPa下,开口孔隙度有最小值(1.7%),相对密度(91.7%)和抗弯强度(277.6MPa)达最大值;以碳化硅为烧结助剂的碳化硼陶瓷在热压压力为30MPa下,开口孔隙度有最小值(0.66%),相对密度(91.9%)和抗弯强度(173.6MPa)达最大值.添加活性炭的碳化硼陶瓷随保温时间由30min增加到90min,开口孔隙度逐渐减小而相对密度逐渐增加(90min时分别达到0.19%、99.6%),抗弯强度先增加后减小,在保温时间为60min时抗弯强度达到最大值(351.7MPa).在相同的真空热压工艺下,添加活性炭的碳化硼陶瓷与添加碳化硅的碳化硼陶瓷相比,其开口孔隙度低,抗弯强度高.初步探讨了真空热压工艺以及添加剂促进碳化硼陶瓷烧结的机理.     

正交法研究添加Y2O3对Ti-6Al-4V合金组织与性能的影响

采用正交实验方法,应用放电等离子烧结(SPS)技术制备出Y2O3含量分别为0.2%、0.6%、0.8%的Ti-6Al-4V合金,探究烧结温度、烧结压力、Y2O3含量和保压时间对Ti-6Al-4V合金显微组织、烧结密度和力学性能的影响,优化烧结工艺。结果表明,烧结温度对烧结密度的影响最大,接下来依次为烧结压力、Y2O3含量、保压时间;烧结温度对力学性能的影响最大,接下来依次为Y2O3含量、烧结压力、保压时间。当烧结温度1200℃、烧结压力50 MPa、保压时间5 min、Y2O3含量0.6%,烧结样的密度和压缩强度高,分别达到4.4138 g/cm3、1881.4 MPa,相比未添加Y2O3的Ti-6Al-4V合金,其压缩强度提高15.7%。