粉末注射成型金刚石制品的烧结工艺

对采用粉末注射成型技术制备的金刚石制品的烧结工艺进行了研究。通过观测金刚石制品的形貌、相对密度和抗弯强度,分析了烧结温度、烧结气氛、保温时间及升温速率等对金刚石制品烧结性能的影响,优化了烧结工艺参数。结果表明:随烧结温度的提高或保温时间的延长,金刚石制品的相对密度线性增大后趋于平缓,抗弯强度呈现出先增大后下降趋势;在真空气氛中烧结有利于制品烧结致密化和力学性能的提高;过高的升温速率会引起金刚石制品的烧结变形,过低的升温速率会造成金刚石制品处于加热过程的时间过长,影响制品性能。优化的烧结工艺参数为:烧结气氛为真空烧结,烧结温度为920℃,保温时间为10min,升温速率为5℃/min。     

正交试验法筛选煤气化灰渣制备泡沫陶瓷工艺条件

通过L_9(3~4)正交实验设计方法,探讨了发泡剂添加量、烧结温度、升温速率和烧结时间4个因素对泡沫陶瓷材料性能的影响,利用方差分析对制备泡沫陶瓷工艺进行优选。结果表明:利用粉煤气化灰渣制备泡沫陶瓷材料的最佳工艺条件为:烧结温度为1200℃,升温速率为4℃/min,保温时间为30 min,发泡剂的添加量为3%,此时泡沫陶瓷材料的体积密度为0.77 g/cm~3,抗压强度为3.4 MPa。极差结果分析表明,烧结温度、升温速率和发泡剂的添加量是影响材料性能的主要因素。     

热处理工艺对纳米γ-氧化铝粉体性能的影响及优化

以异丙醇铝水解得到的水合氧化铝为原料,利用正交实验考察了焙烧条件(焙烧终点温度、升温速率、终点温度保温时间、277℃保温时间和590℃保温时间)对γ-氧化铝粉体性能的影响。结果表明:焙烧终点温度和升温速率对γ-氧化铝粉体性能的影响显著,终点温度主要影响氧化铝的结晶度、晶粒大小以及比表面积;升温速率则主要影响晶粒大小和粉体的团聚粒径。终点温度越高、升温速率越慢,晶体的晶粒越大,晶体发育趋于完整,比表面积下降,粉体的团聚现象得到明显改善。最佳工艺条件:焙烧终点温度为850℃,终点温度保温时间为30 min,升温速率为3℃/min,277℃和590℃均不保温。     

硬质合金加工磨具用CuSn-Co胎体的烧结行为和性能影响研究

采用Cu-Sn预合金粉和单质Co粉作为金刚石磨具胎体的主要成分,为了研究烧结工艺对磨具胎体性能的影响,进行了正交烧结实验,利用极差分析方法确定影响因素的敏感性,并借助SEM形貌、金相显微观察、力学性能测试等检测方法对比分析实验结果。结果表明:烧结试样密度、硬度的影响因素从大到小均为烧结温度、保温时间、保压压力;抗弯强度的排序则为保压压力保温时间烧结温度。烧结工艺还影响试样的内部显微组织,如孔隙率分布情况,晶粒形态、大小等。实验范围内该粉末在烧结温度800℃、保温时间120s、保压压力25MPa时综合性能最佳。     

熔融沉积成型聚醚醚酮热处理工艺对力学性能影响

利用正交试验方法研究了热处理工艺参数对熔融沉积成型聚醚醚酮(PEEK)试样力学性能的影响。对保温温度、升温速率和保温时间影响因素下PEEK试样的力学性能进行对比分析,研究现有条件下最优热处理工艺参数。采用差示扫描量热法测试典型PEEK试样的结晶度,通过微米X射线三维成像系统扫描典型PEEK试样三维CT数据并使用VG Studio MAX 3.0.2软件计算其孔隙率,从微观角度分析力学性能变化的原因。结果表明,保温温度对PEEK试样拉伸强度的影响最大,升温速率次之,保温时间最小。最佳工艺参数组合为:保温温度300℃,升温速率8℃/min,保温时间210 min,在该条件下PEEK试样热处理后的结晶度为29.80%,拉伸强度为100.29 MPa,较热处理前分别提高了86.95%和53.56%。     

TiB2陶瓷的放电等离子烧结

利用放电等离子烧结技术制备TiB2陶瓷。分析了烧结温度、保温时间和升温速率对烧结体致密度及显微结构的影响。实验结果表明：随着烧结温度的提高，烧结体的致密度及晶粒大小均增加。延长保温时间，样品的晶粒有明显长大。提高升温速率，有利于抑制晶粒生长，但样品的致密度降低。在TiB2的烧结过程中，存在颗粒间的放电。在烧结温度为1500℃，压力为30MPa，升温速率为100℃／min，真空中由SPS烧结制备的TiB2陶瓷相对密度可达98％。     

新疆和静菱镁矿热分解特性及轻烧工艺研究

以新疆和静菱镁矿为原料,利用热重分析法研究了升温速率对菱镁矿分解的影响,据此确定最佳升温速率.利用正交实验法控制煅烧温度、保温时间和原料粒度得到不同轻烧氧化镁,采用柠檬酸活性法表征化学活性,分析烧后试样矿物相组成,研究其对轻烧氧化镁活性的影响.结果表明:在相同的温度条件下,菱镁矿的分解程度随着升温速率的增大而减小,热分解温度随着升温速率的增大而提高,升温速率过大会阻碍分解反应进行;煅烧时当菱镁矿转化率为30％,温度在550 ～ 600℃时,分解反应较难进行,最佳升温速率选择5℃/min;煅烧温度对轻烧氧化镁活性影响最大,原料粒度次之,保温时间影响相对较小,最佳轻烧工艺为:煅烧温度800℃、保温120 min、原料粒度为2 mm.     

BaBiO3陶瓷靶材的烧制工艺优化及其晶粒生长机制

高质量的陶瓷靶材对于射频磁控溅射法可镀制出综合性能优异的BaBiO₃基负温度系数热敏薄膜至关重要。基于此,本工作以纯Ba Bi O₃靶材样品的收缩率、平整度和体积密度为主要质量特性衡量指标,通过改变保压时间、烧结温度、保温时间和升温速率等4个因素,设计了正交实验并加以分析各因素与靶材质量指标的构效关系。同时,基于烧结行为对BaBiO₃靶材晶粒生长的影响关系,包括调控烧结温度、保温时间和升温速率等关键烧结工艺参数,结合唯象方程和截距法,探讨了晶粒生长机制、生长指数n与关键影响因素间的内在关联性。基于此,进一步联合X射线衍射、Raman光谱、扫描电子显微镜和能谱等表征方法分析了不同工艺参数条件下靶材样品的相结构和元素构成,从而验证了正交化实验的有效性。结果表明,获得综合质量较优(变形程度小、致密度高和表观质量良好)的BaBiO₃陶瓷靶材的烧制工艺为：保压时间12 min、烧结温度750℃、保温时间120 min和升温速率2℃/min。     

SPS工艺参数对Cu-Cr-Nb合金性能和组织的影响

利用放电等离子烧结(SPS)制备了Cu-8Cr-4Nb合金,研究了保温时间和升温速率对Cu-8Cr-4Nb致密度、电导率、力学性能和组织结构的影响。结果表明当:当烧结压力为30 MPa,烧结温度分别为800℃、900℃、950℃时,在保温时间为10 min、升温速率为100℃/min下,合金的相对致密度分别达到98.98%、99.09%、99.02%,接近理论致密度。合金电导率、硬度、抗拉强度也优于其他工艺参数。     

合成和烧结工艺对PZT95/5陶瓷致密化影响的研究

以Pb3O4、ZrO2和TiO2为原料，Nb2O5为掺杂剂，利用固相法制备钙钛矿型PZT95／5陶瓷。采用正交实验优化合成和烧结工艺．综合分析了合成温度、合成时间、烧结温度、烧结保温时间、升温速率和烧结气氛对陶瓷体致密化影响的规律性变化。结果表明：其中合成温度和烧结温度是影响陶瓷致密化的重要因素。     

烧结法制备六钛酸钾晶须的工艺研究

用慢冷烧结法一次煅烧合成了长径比大干10、形貌优良的六钛酸钾(K2O·6TiO2)晶须.通过正交试验设计及结果分析,得出反应温度、保温时间以及升温速率对产物的影响主次关系,并对各项参数进行了优化.结果表明:反应温度影响最大,以1000℃为宜;其次为升温速率,在800℃之后保持3℃/min为宜;保温时间影响较小,以1h1.5h为宜.     

ZnO-PbO系低压压敏陶瓷的烧结制度研究

通过对低压压敏陶瓷烧成过程中的温度进行研究，并对电性能和微观结构进行对比分析，得到了ZnO-PbO系低压压敏陶瓷烧结过程中的最佳烧成温度、升温速率和保温时间，分别为烧成温度1000℃、升温速率3℃／min、保温时间2h。并结合微观结构及电性能，测试分析和探讨了其影响机理。     

二乙烯基苯/聚二甲基硅烷改良聚碳硅烷合成工艺的研究

在传统的合成体系中加入适量的二乙烯基苯,通过常压高温自由基聚合反应,获得了产率较高、可纺性优良的先驱体聚碳硅烷。采用正交实验设计研究了反应温度、升温速率、二乙烯基苯的质量分数、裂解温度和保温时间五个因素对聚碳硅烷产率的影响。方差分析表明,在反应温度为420℃、二乙烯基苯的质量分数为1·5%、升温速率为6℃/h、裂解温度为530℃、保温时间为5h条件下,可以得到粗产率为50%的黄色透明固态聚碳硅烷;各因素对聚碳硅烷产率影响的显著性依次为:升温速率>反应温度>二乙烯基苯的质量分数>保温时间>裂解温度。     

工业窑炉用陶瓷基定形储能材料的研究

为改善工业窑炉中高温烟气余热回收换热器中蓄热材料的性能,本研究成功制备出了Na2SO4/SiO2 定形复合储能材料,理论分析了相变材料和陶瓷材料的选择原则,探讨了原料配比、烧结温度和时间对Na2SO4/SiO2 结构和储热性能的影响,试验结果表明,制备Na2SO4/SiO2 的工艺条件为:成型压力 70～100MPa,烧结温度950～1000℃,升温速率15℃/min,保温时间 1h.     

煤矸石-粉煤灰烧结砖的研制

利用煤矸石和粉煤灰烧结砖不但可减少固体废弃物的排放,还可创造可观的经济效益.利用阜新本地煤矸石和粉煤灰,经原料制备、原材料的处理、砖坯成型和烧结等工艺,可生产出满足国家质量标准的烧结砖.经制备工艺正交试验,制品抗压强度主要受材料配比和烧结温度的影响,其次是升温速率和保温时间.由于助熔剂的加入,煤矸石-粉煤灰砖的焙烧温度可以由1200℃降低到1100～1150℃.由试验分析的结果,合理的材料配比为:灰矸比3∶7,外加2％玻璃粉;合理的砖坯成型水分为12％,砖坯成型压力为30 MPa;合理的烧成制度为:升温速率80min/h,烧成温度1150℃,保温时间100 min.研制的烧结砖呈粉红色至砖红色,与普通粘土砖基本相同,外观规整,无裂纹其它大的缺陷且无石灰爆裂现象.产品从制坯到烧成的过程中各方向的变形均满足质量要求.本文研究为普通黏土烧结砖厂技改成煤矸石-粉煤灰砖厂提供了有力的技术保障.     

正交法优化PTFE复合基板层压工艺

基于聚四氟乙烯(PTFE)树脂热分析结果,通过正交试验快速优化了玻璃纤维布增强PTFE复合基板(相对介电常数约为2.55)的层压工艺,提升了板材的综合性能。最优层压工艺条件为:升温速率3℃/min,最高温度段的温度375℃,压力5～6 MPa,保温时间3 h,降温速率1℃/min。该基板主要性能与2种进口覆铜板相当。     

利用高炉渣和粉煤灰制备微晶玻璃热处理制度的优化

以高炉渣及粉煤灰为原料,采用直接烧结法制备废渣微晶玻璃,通过正交试验研究热处理制度对微晶玻璃抗弯强度的影响.结果表明:影响微晶玻璃抗弯性能的热处理制度因素的主次顺序为晶化温度、升温速率、晶化时间和烧结时间.最佳的热处理制度参数为晶化温度970℃、晶化时间1.5h、升温速率5℃·min-、烧结温度1150℃;制备的废渣微晶玻璃主晶相为钙镁黄长石,晶粒形貌呈方块状,晶粒尺寸约2 μm;废渣利用率高,高炉渣利用率达90％,微晶玻璃性能优良.     

探究温度制度对制备ZrSiO4-CdSxSe1-x包裹色料的影响

笔者研究了化学共沉淀法制备ZrSiO4-CdSxSe1-x包裹色料的工艺,进一步探究了温度制度（煅烧温度、升温速率和保温时间）对其合成的包裹色料的影响,并利用扫描电镜、色差仪对实验样品进行表征和分析。实验表明：当煅烧温度为950℃时,升温速率为30℃/min,保温时间为40min,色料在透明釉的呈色效果最佳,色度值坐标...     

温度制度对尾矿烧结砖性能及结构的影响

以鄂西赤铁矿尾矿为主要原料制备烧结砖,研究了升温速率、烧成温度和保温时间对样品的性能、相组成以及显微结构的影响.结果表明:烧成温度和保温时间是影响样品性能和结构的主要因素,升温速率从2 ℃/min到10 ℃/min变化对砖体性能影响不大.XRD和SEM分析表明:新的结晶相α-鳞石英、钙铝黄长石和钙长石在1000 ℃左右开始形成,同尾矿中原有的α-石英和赤铁矿等晶相一起构成烧结砖的矿物骨架,赋予其强度;液相量随着烧成温度的提高不断增多,晶体颗粒被熔融的玻璃质所包裹胶结形成整体,有利于强度的提高和吸水率的降低.最适宜的温度制度为升温速率6 ℃/min左右、烧成温度980～1030 ℃、烧成保温时间2～3 h,在此条件下烧制的尾矿烧结砖各项性能均达到<烧结普通砖>(GB/T5101-2003)中MU20的要求.     

微波烧结工艺对熔融石英陶瓷生坯性能影响的研究

以熔融石英粉末为主要原料,氮化硅为烧结助剂,采用微波烧结工艺对熔融石英陶瓷生坯制品进行烧结,采用常温抗折强度测试、体积密度测试、XRD射线衍射,研究了微波参数对生坯制品的物理力学性能及生坯微观组织的影响。结果表明:当微波升温速率为10℃/min,烧结温度为1150℃,保温时间为2 h时,熔融石英陶瓷生坯制品的常温抗折强度可达到31.6 MPa,体积密度达到1.87 g/cm3,对比常规烧结工艺,在相同的烧结工艺参数下,提升了陶瓷生坯的性能。