纳米Fe-Cu粉末的制备及其对铁基压坯烧结行为的影响

以化学共沉淀法制备出纳米Fe-Cu复合粉末并对其性能进行了表征,分别以此纳米Fe-Cu粉末和电解Cu粉与铁粉进行混合获得铁基粉末混合料,成形压坯在H2气氛中不同温度下进行烧结,测定基加入不同形态Cu(合金）粉末铁基烧结坯的烧结性能,结果表明,在相同的Cu添加量及烧结条件下,添加纳米Fe-Cu粉末较加入电解Cu粉于铁基压坯中可以明显地提高压坯烧结后的密度,硬度及强度等性能,而添加纳米Fe-Cu粉末压坯在较低温度下烧结可达到添加电解Cu粉压坯在较高温度下烧结后的性能水平,说明采用纳米Fe-Cu粉末形式向铁基压坯中引入Cu有利于制备高密度,高性能的铁基烧结材料。     

高频回旋管微波烧结纳米陶瓷研究

在高频回旋管微波烧结系统上进行纳米陶瓷烧结研究,制备出氧化锆单元及二元纳米陶瓷样品,对不同烧结工艺制备出的样品做了密度、硬度测试,利用XRD和扫描电镜分析陶瓷样品晶粒特性,以摸索适宜的烧结工艺.探讨了高频回旋管微波烧结纳米陶瓷的可行性.     

SPS制备氮化硅/锌铝基复合材料的组织和性能研究

通过放电等离子烧结工艺制备了氮化硅/锌铝基复合材料,重点探讨了氮化硅添加量对氮化硅/锌铝基复合材料致密度、硬度和摩擦性能的影响.采用扫描电子显微镜(SEM)及电子探针X射线显微分析仪(EPMA)对样品的微观组织进行了分析,并使用显微硬度仪、旋转摩擦试验仪对其性能进行了研究.结果表明:氮化硅在样品中分散均匀,且氮化硅的加入能够明显提高样品的致密度和硬度.当在锌铝合金中加入质量分数为20％氮化硅时,氮化硅/锌铝基复合材料致密度达到95.53％,同时与高锌铝合金烧结试样相比,其硬度提高了 58.5％,达到162.56HV.氮化硅/锌铝基复合材料的耐磨性随着氮化硅的添加呈现先增加后下降的趋势,添加量为20％时摩擦系数达到最佳为0.210 3,磨损量为0.003 37 mm3.     

粒度搭配对水雾化铁粉工艺性能的影响

为了研究粒度组成对水雾化铁粉松装密度、流动性、压缩性及压制过程的影响,将-80+100目和-325目两种粒径的水雾化纯铁粉以不同比例搭配进行研究.结果表明:通过控制不同的粒度组成,铁粉松装密度在2.84～3.42 g/cm3内变化、铁粉流动性在20～31 s/50 g内变化;与纯粗粉样品A相比,在粗粉中添加质量分数25%细粉的样品B在低压(300 MPa)下压坯密度增加,高压(≥300 MPa)时压坯密度减少;细粉质量分数为75%时的样品D与样品C相比,压坯密度均增加;全部采用-325目细粉的样品E与样品D相比,压坯密度均降低.当压制压力低于300 MPa时,压坯致密化主要由颗粒的滑移、重排决定;当压制压力高于300 MPa时,压坯致密化主要以粉末的塑性变形为主.     

TiC/Cr18Ni8不锈钢钢结硬质合金原位反应合成研究

以钛铁粉、铬铁粉、铁粉、镍粉和胶体石墨等为原料,原位反应合成了TiC/不锈钢钢结硬质合金,并用扫描电镜(SEM)、X射线衍射等对烧结试样进行了组织结构分析.结果表明:钢结硬质合金主要相组成为TiC和Fe-Cr-Ni固熔体,TiC颗粒细小,形状规则,最大约3μm,大部分在1μm以下;随烧结温度的升高,钢结硬质合金的孔隙度减小,密度和硬度升高,但TiC颗粒略有长大.在相同烧结条件下,C/Ti原子比为0.9的钢结硬质合金的密度和硬度比C/Ti原子比为1.0的钢结硬质合金高,所合成的TiC颗粒更细小,分布更均匀.     

纳米/微米CaB_6烧结体的形貌组织和力学性能

采用真空热压工艺,在烧结温度1750℃、烧结压力32MPa、保温时间5min的工艺条件下制备了添加不同量纳米六硼化钙(CaB6)粉末的微米烧结体,研究了纳米粒子含量对CaB6烧结体形貌组织和力学性能的影响.纳米粉末加入量为10wt%纳米/微米复合陶瓷的致密度和力学性能最佳,硬度、弯曲强度和断裂韧性分别为92.6 HRA、331.7MPa和3.06MPa.m1/2,优于微米烧结体和添加镍作为烧结助剂的烧结体.纳米粒子对微米颗粒晶界的填充和在复合烧结体中形成的"内晶型"晶粒结构是提高复合陶瓷致密度和力学性能的主要原因.     

轧钢机渗碳淬火齿轮磨削裂纹产生原因及预防措施

为找到轧钢机齿轮在生产中磨削后齿面出现裂纹缺陷的原因,对轧钢机渗碳淬火齿轮进行了宏观分析、化学成分分析、硬度测试及金相检验等。结果表明:磨齿工艺不当导致齿轮最表层形成未经回火的二次淬火隐晶马氏体,硬度高且脆性大,渗碳层最终形成高-低-高的典型磨削淬火烧伤硬度分布特征,当齿轮磨削表面产生的热应力、拉应力和组织应力大于齿轮表面的断裂强度时将在此处产生裂纹。可通过控制渗碳淬火后的马氏体为隐晶状或细针状,控制残余奥氏体含量面积分数在20%以内、表面碳含量质量分数为0.7%~0.9%,以及选择合理的回火温度、回火时间和磨齿工艺等措施来防止磨齿裂纹的产生。     

细晶碳化钨晶粒长大的控制

德国夫琅和费(Fraunhofer)陶瓷工程研究所开发了一种硬质、耐磨碳化钨材料,该材料可用于刀具和耐磨部件.据称:这种细晶材料的维氏硬度可以在2100～2700之间进行调节.通过烧结而无需添加昂贵的立方晶碳化物来抑制晶粒长大便可能达到全密度.要达到这一目的,其工艺如下:先将纯的超细或特超细碳化钨粉末(Co含量不超过0.5%)压制或挤压成密度为理论密度53%的生坯,接着进行烧结和低压热等静压(sinter/HIP).     

软磁复合材料中铁粉纯度与工艺条件的研究

为生产高性能的电机铁芯,软磁复合材料(Soft Magnetic Composite,SMC)通常以高纯高压缩性铁粉为原料,如果能用较低纯度铁粉取代高纯铁粉,将使生产成本大大降低。本文以3种不同纯度铁粉为原材料,通过在不同工艺条件下压坯密度及表面显微硬度的变化,来表征铁粉纯度对压坯密实程度及加工硬化程度的影响。结果表明:铁粉纯度、杂质元素种类及含量、铁粉颗粒形貌均影响粉末压坯密度。较低纯度铁粉的压坯在500℃氮气中退火30 min,硬度迅速降低30%;而相同条件下高纯铁粉的压坯表面硬度基本不变。当热处理温度达到再结晶温度时,再结晶过程可使硬度降低近50%。     

放电等离子烧结制备Ti(C,N)-Co金属陶瓷的组织和性能

采用放电等离子烧结方法制备了Ti(C,N)-Co金属陶瓷,研究了烧结温度和Co含量对TiCN基金属陶瓷力学性能的影响。结果表明:烧结温度在1400℃~1700℃范围内,当Co含量为1%时,随着温度的升高,样品的密度、弯曲强度和硬度不断增大;当Co含量为5%时,随着温度的升高,样品的密度、弯曲强度、硬度呈现先上升后下降的趋势。随着Co含量的增加,TiCN-Co金属陶瓷烧结致密化所需温度降低。烧结温度为1600℃、Co含量为5%时,金属陶瓷试样具有较高的综合力学性能,分别为弯曲强度815MPa和硬度HV101505。     

SPINNING FIBERS FROM POWDER SUSPENSIONS

Green ceramic fibers from Al₂O₃, Si₃N₄, Ce-ZrO₂, SiC, and other ceramics can be prepared by dry spinning of powder-loaded suspensions. The green fibers contain 54 to 64 vol. % ceramic powder in an ethyl methacrylate polymer base. Continuous fibers with an average diameter of 60 to 175 µm were spun at rates of 10 to 40 meters/minute. Spinnable dope compositions are defined for simple ternary powder + polymer + solvent systems, and are compared for several powders in MEK-based solvents. Spinnability is related to extrusion pressure, and drying conditions, and the shear rheological behavior of the dope. Fiber preparation by suspension dry spinning is compared with melt spinning of powder-loaded thermoplastics.     

铜粉和镍粉烧结体相界面及其性能的试验研究

利用固相烧结的方法将铜和镍混合粉制成块状烧结体，用光镜、电镜和X射线衍射仪研究了铜-镍烧结体的密度和硬度，以及烧结过程中铜粉和镍粉颗粒之间界面的迁移情况。研究发现，铜粉和镍粉烧结体的密度和硬度随烧结温度的升高和保温时间的延长，以及含镍量的增加呈现下降的趋势。铜粉和镍粉在反应过程中，只有镍粉颗粒进入铜粉颗粒、铜几乎不进入镍，界面单向迁移、单向空位扩散是其密度和硬度下降的主要原因。     

SPINNING FIBERS FROM POWDER SUSPENSIONS

ABSTRACT

Green ceramic fibers from Al₂O₃, Si₃N₄, Ce-ZrO₂, SiC, and other ceramics can be prepared by dry spinning of powder-loaded suspensions. The green fibers contain 54 to 64 vol. % ceramic powder in an ethyl methacrylate polymer base. Continuous fibers with an average diameter of 60 to 175 µm were spun at rates of 10 to 40 meters/minute. Spinnable dope compositions are defined for simple ternary powder + polymer + solvent systems, and are compared for several powders in MEK-based solvents. Spinnability is related to extrusion pressure, and drying conditions, and the shear rheological behavior of the dope. Fiber preparation by suspension dry spinning is compared with melt spinning of powder-loaded thermoplastics.     

超细钨粉的制取及其氧化钨原料和钨粉的粒度测量

选取相成分单一的氢钨青铜（H0.33WO3）、铵钨青铜（NH4）0.5WO3）和紫钨（WO2.72）作为原料，研究钨原料对制取超细钨粉的影响，对氧化钨原料和超细钨粉的粒度测量方法作了比较，研究结果表明，紫钨由于有着特殊的结构，其制得的钨粉细而均匀，分散性好，可适合于做微晶硬质合金的原料。氧化钨原料的粒度（伪同晶颗粒尺寸，即二次颗粒）测量，推荐使用激光衍射法，超细钨粉粒度（一次颗粒）的炉前测量，BET法测球形当量径相当理想。     

铜粉末药型罩试验研究

研究粉末罩的力学性能,对聚能装药的设计和应用具有重要意义。本文对两种不同孔隙度的铜粉末药型罩进行了试验研究,并与紫铜药型罩进行了比较。试验结果表明,在给定的试验条件下,粉末药型罩的穿深随孔隙度的增加而增加;两者分别在0.7～3.0和1.1～2.2倍口径的炸高范围内,粉末药型罩穿深要比紫铜射流的深;孔隙度为9.3%的粉末射流在14μs内侵彻速度与紫铜射流几乎没有差别,14μs后很快降低。     

CHAOS IN ROTATING LACTOSE POWDER BEDS

The flow properties of organic powders are of great significance for the transfer, sampling and mixing of materials in the fine chemical, pharmaceutical, cosmetic, food, and agricultural fields. The following studies were performed to describe the complex flow behavior of lactose powders, a common pharmaceutical excipient. Pharmaceutical powder flow is a crucial element of successful dosage form design and manufacture. Three lactose samples, bulk (median diameter = 52.3µm, σ_g = 1.9), 45-75µm and 125-180µm, were studied. Their flow patterns were analyzed and irregular oscillations of the dynamic angle of repose around the mean were observed. Broad band frequency distributions were observed in the power spectra. Phase-space plots revealed complex non-overlapping trajectories. Return maps exhibited grouping of data points with a well defined structure indicative of a chaotic system. The combined observations are consistent with underlying order, and were observed in all lactose samples. These studies are among the first demonstrating chaos in organic powders. It is anticipated that powder specific chaotic inputs may be used to manipulate and improve powder flow at various stages in the pharmaceutical manufacturing process.     

ELECTROLYTICAL PLATING PROCESS ON POWDER PARTICLES

The basic ideas of the earlier developed model of electrolytical plating of metallic powder particles have been applied for calculation of the amount of Ni coating layer on Fe powder particles. The shapes of the calculated curves are in good agreement with the experimental results. The reasons for low current efficiency on the powder particles are explained. Besides the important parameters such as the size of the powder particles and density of the electrolyte - powder suspension, mainly the influence of rotation speed of the suspension in cathodic compartment upon the amount of metal deposited on powder has been analysed. The influence of this parameter upon the electrode process becomes remarkable with increasing rotation speed which has been explained by combination of two effects: the contact resistance between the powder particles and the solid electrode, and the charging - discharging process of the double layers on the powder particles.     

粉末冶金国家重点实验室

中南大学(原中南工业大学)粉末冶金国家重点实验室于1989年经国家计委会批准筹建，1995年通过国家验收并正式对外开放。1997年和2003年分别通过了由国家教委及国家计委、科委和自然科学基金委联合组织的评估。在2003年全国材料类的23个国家重点实验室评估中，被评为优秀实验     

铜粉末药型罩试验研究

研究粉末罩的力学性能,对聚能装药的设计和应用具有重要意义。本文对两种不同孔隙度的铜粉末药型罩进行了试验研究,并与紫铜药型罩进行了比较。试验结果表明,在给定的试验条件下,粉末药型罩的穿深随孔隙度的增加而增加;两者分别在0.7～3.0和1.1～2.2倍口径的炸高范围内,粉末药型罩穿深要比紫铜射流的深;孔隙度为9.3%的粉末射流在14μs内侵彻速度与紫铜射流几乎没有差别,14μs后很快降低。     

石墨粉末上化学镀镍研究

对石墨粉末进行了表面化学镀镍研究，经表面处理后，再在碱性溶液中进行化学镀镍处理，可以得到厚度比较均匀的镀镍层