氢气中频感应烧结工艺对钨板坯质量的影响

采用国产立式氢气中频感应烧结炉进行钨板坯烧结,研究了钨压制坯的装炉方式、装炉量以及高温段保温时间等工艺参数对钨板坯质量的影响。研究结果表明:(1)钨压制坯烧结过程中,装炉方式的变化会影响板坯热传递效率和温度均匀性,根据设备特点选择恰当的装炉方式,确保烧结晶粒和密度的均匀性;(2)装炉重量是影响钨板坯烧结质量的重要因素,在相同烧结设备和烧结工艺条件下,装炉量越大,烧结后钨板坯密度越低,晶粒度越大;(3)高温烧结阶段,随着保温时间的延长,钨板坯致密化过程持续进行,其密度增加,晶粒度减小。     

AlN陶瓷的空心阴极等离子烧结工艺研究

将空心阴极效应运用于AIN陶瓷的烧结,选用自蔓延高温合成的AIN粉体为原料,用Y2O3-Li2O-CaO(YLC)作为烧结助剂,进行了烧结试验,并探讨了工艺参数的影响。结果表明,空心阴极烧结工艺可制备出致密度高,导热性能好的AIN陶瓷。添加质量分数为5.5%的YLC烧结助剂,在1 700℃、保温3h的烧结条件下,获得相对密度为98.9%、热导率为93.8W/(m.K)的AIN烧结体。烧结体断口的SEM照片显示,烧结试样的晶粒生长发育完善,晶粒轮廓清晰,呈尖锐的多面体形状,晶粒大小均匀,孔隙和晶界相少,断裂模式主要为穿晶解理断裂。TEM观测表明,晶界相少,且大部分都缩至三角晶界,AIN晶粒与晶粒接触紧密。     

ITER用高性能轧制W板制备及其组织性能研究

以纯度为99.95%的钨粉为原料,在200 MPa压力下冷等静压成形,2 300℃于H2气氛中进行烧结制得钨烧结坯。钨烧结坯在1 250~1 500℃于H2气氛中经过4道次轧制制得接近理论密度的钨板。通过金相、维氏硬度和高温拉伸强度分析了轧制过程和退火过程中钨板组织和性能的变化规律。通过电子背散射衍射(EBSD)分析了退火过程中钨板织构的衍变。结果表明:轧制过程中钨板的密度、维氏硬度和高温抗拉强度随材料变形量的升高而增大,经过4道次轧制钨板的密度可接近理论密度,维氏硬度和高温抗拉强度分别为HV450和540 MPa;轧制态的钨板晶粒组织有明显沿RD方向拉长,1 350℃退火时,形变织构明显减弱,晶粒取向分布趋于随机。通过统计面积分数分析得到1 350℃钨板晶粒再结晶组织比例占65.8%。     

注射成形铜-钨复合材料烧结工艺研究

采用注射成形工艺制备了CuW5、CuW10和CuW15系列复合材料。实验从控制烧结样品微观结构的角度出发,对三种成分的CuW复合材料进行了不同温度下的烧结。重点考察了烧结温度及保温时间对烧结坯微观结构的影响,探讨两相不溶的复合材料的烧结致密化行为,同时对烧结坯的综合性能进行了检测。实验结果显示,CuW复合材料注射坯经一次烧结后达到95%以上的相对密度,三维线性收缩率均匀,钨颗粒均匀分布于铜基体上。CuW复合材料导电率与致密度、钨含量相关,导电率随烧结密度增加而增大,钨含量增加CuW复合材料导电率降低。     

粉末冶金的活化烧结

在粉末冶金中,特别是难熔金属和难熔化合物的烧结,由于熔点高,需在高温下进行,即使高温烧结,也不易获得良好密度的制件。为了提高制件密度和性能,出现了活化烧结工艺,它首先在钨制品上获得成功。纯钨     

钨铜粉末材料烧结-挤压致密化研究

为探索难熔金属和铜粉末混合坯致密化工艺,提出了钨铜粉末材料液相烧结和热静液挤压致密新工艺,经过实验获得了近致密、组织细小、性能优异的复合材料.结果表明,WCu40混合粉末冷压坯的相对密度约为70%,经过液相烧结和热静液挤压,可以获得相对密度大于99.8%的钨铜(WCu38)材料.致密后材料导电率可达到41～48 m·Ω-1·mm-2,硬度可达到HB173～176.     

大直径钨镧合金锻造棒材性能研究

采用纳米掺杂方法制备了大直径钨镧合金棒坯,通过与纯钨对比,研究了不同氧化镧质量分数的钨镧合金棒坯烧结性能以及含质量分数1.0%纳米氧化镧粉掺杂的钨镧合金锻造棒材的室温性能和高温再结晶性能。结果表明:采用质量分数1.0%、1.5%和2.0%三种含量的纳米氧化镧粉掺杂烧结后,合金掺杂分布和晶粒组织均匀,随着氧化镧含量的增高,棒坯密度逐渐降低、晶粒数逐渐越多;1.0%氧化镧粉掺杂钨镧合金棒坯经过78.7%锻造变形量后,较纯钨棒材硬度值更高,金相组织更细、更均匀,车加工后车削较长,表面光洁度较高,再结晶温度比纯钨高约150℃。     

W粉粒度对粉末温轧制备钨铜合金板组织和性能的影响

将不同粒度W粉分别和Cu粉混合均匀后,在100℃温轧成形获得钨铜生板坯。在1 350℃对生板坯进行液相烧结,获得钨铜合金板。研究了W粉粒度对钨铜生板坯密度和厚度的影响,探索了W粉粒度对烧结坯组织和性能的影响。结果表明:随着W粉粒度的增大,粉末温轧得到的钨铜生板坯的相对密度逐渐增大,厚度出现逐渐减小的变化趋势。W粉粒度越大,生板坯液相烧结后,获得的合金板坯的相对密度变化幅度越小,体积收缩率也越小。但W粉粒度越大,液相烧结过程中,W颗粒之间越难形成烧结颈,不利于生成金属W骨架,降低合金烧结板坯的力学性能。     

抗下垂掺杂钨中钾泡的形成及其作用

<正> 本文描述了在抗下垂掺杂钨坯烧结过程中钾泡的形成、热加工过程中钾泡的形态变化及其在灯丝中的作用,并初步探讨了烧结过程中坯条化学成分的变化和钨粉还原的致密化动力学。 烧结的抗下垂掺杂钨坯的主要特征是含抗下垂掺杂剂的还原钨粉料制成的钨坯基体的亚微孔洞中形成钾泡。与钾泡形成有关的化学变化(如钾的密度、钾泡的分布、晶粒结构和密度)对坯条性能及最终的白炽灯丝性能是至关重要的。本文结合主要烧结机理对1200～1300℃温度区间内抗下垂掺杂钨坯的     

钨合金零件液相烧结中的重力影响

采用真空液相烧结制备93W合金,研究重力对钨合金零件形状以及微观组织的影响。结果表明,在液相烧结过程中,重力效应引起的烧结坯宏观变形非常明显;因重力作用导致的合金组织偏析严重,在重力方向上合金密度呈线性增加趋势。     

WC-6Co硬质合金SPS烧结工艺

以平均粒径约为30 μm,空心球壁厚约1.8 μm的空心球结构WC-6Co复合粉为原料,利用放电等离子烧结（SPS）技术制得不同烧结温度、保温时间、烧结压力工艺下的WC-6Co硬质合金.采用扫描电镜、钴磁仪等检测手段对合金的组织与性能进行表征分析.结果表明:随着烧结温度的升高,合金的致密度和硬度升高;在实验范围内合金密度与硬度随着保温时间的延长而增加,再趋于稳定;烧结压力对合金密度、硬度等性能影响不大.综合考虑合金性能,较好烧结工艺为:温度1 250 ℃、保温时间5 min、烧结压力50 MPa.该烧结工艺制得的合金的密度达14.69 g/cm3、断裂韧性达12.23 MPa·m1/2,其组织也很细很均匀.      

Mo-La合金棒烧结密度的影响因素浅析

选取6种Mo-La粉,考察费氏粒度、粒度分布、形貌以及不同烧结温度对Mo-La合金棒烧结密度的影响,结果表明;相同烧结工艺下,随着钼粉费氏粒度的增大,Mo-La合金棒的烧结密度在减小;费氏粒度相同,粒度曲线偏左的钼粉,Mo-La合金棒烧结密度高;颗粒大小均匀的钼粉,Mo-La合金棒烧结密度接近理论密度,而颗粒大小不均匀...     

Si-Al电子封装材料粉末冶金制备工艺研究

采用粉末冶金液相烧结工艺制备了Si-50％Al（质量分数)电子封装材料。研究了压制压力、烧结工艺对材料微观组织及性能的影响。结果发现：低温烧结时，随压制压力增大，材料密度呈上升趋势，而高温烧结时，材料密度较高且变化不大；增大压制压力不仅提高了材料的致密度，而且改善了界面接触方式，在一定范围内使得材料热导率提高，但压制压力过大时，则会导致Si粉出现大量的微裂纹等缺陷，界面热阻急剧上升，从而降低热导性能；适当提高烧结温度和延长烧结时间可以提高材料的热导率。     

熔盐电解法制备钨铜合金粉

在NaCl-KCl-Na2WO4-CuO体系中采用熔盐电解法直接制取钨铜合金粉,并对产物进行了XRD、SEM及EDS分析。结果表明,在780～800℃电解、阴极电流密度106～133mA/cm2、电解时间3～4h、电压2.2～3.2V的条件下,可以得到纯度99%以上、平均粒度0.91μm的钨铜合金粉末,各项指标基本达到了工业上烧结钨铜合金的要求。     

放电等离子烧结快速制备高钪含量铝钪合金

采用放电等离子烧结技术制备高钪含量Al-Sc合金,利用扫描电子显微镜、能谱仪和X射线衍射仪等设备对球磨前后Al-Sc合金粉末的形貌、相组成以及不同温度快速烧结样品的显微组织结构进行观察和分析,研究烧结温度对Al-Sc合金显微组织的影响。结果表明:球磨后粉末的形状较规则,其颗粒尺寸为25~45mm,并初步实现了机械合金化,除Al、Sc相以外,有少量Al3Sc和AlSc2相生成。放电等离子烧结可实现高钪含量铝钪合金的快速致密化,成功制备出钪含量30%(质量分数)的铝钪合金,通过调整烧结工艺参数,烧结样品的相对密度可达92.19%;当烧结温度高于500℃时,所得样品致密,无孔洞,且无明显晶界;随着烧结温度的提高,Sc相与第二相融合,形成Al3Sc、AlSc2等第二相,存在于合金中,且Al3Sc相呈现逐渐增强的趋势。     

前驱体烘干温度对富锂锰基正极材料形貌和电化学性能的影响

以过渡金属硫酸盐、氢氧化钠、氨水为原料,通过连续共沉淀–高温固相法制备了富锂锰基正极材料Li_1.17Ni_0.33Mn_0.5O₂。对其进行了包括微观形貌、宏观形貌、晶体结构、电化学性能等方面的表征,研究了前驱体烘干温度对于粒度较小前驱体的宏观形貌及锂化后正极材料的微观形貌和电化学性能的影响。结果表明,烘干温度较高的前驱体在烘干后出现了明显了宏观烧结现象,锂化并涂布后出现了明显的颗粒;烘干温度较低的前驱体在烘干后并未出现宏观烧结现象,锂化并涂布后未出现明显的颗粒。在电化学性能方面,前驱体烘干温度较高的正极材料在经历50个循环后,可逆比容量只剩下85%,下降比较明显;前驱体烘干温度较低的正极材料在经历了50个循环后,可逆比容量未出现明显下降。      

微波烧结制备WC-12Co硬质合金

以88%WC+12%Co混合料粉为原料,采用微波烧结制备WC-12Co硬质合金,研究烧结温度与保温时间对合金密度和硬度以及显微组织的影响。结果表明,在1400～1475℃范围内,随烧结温度升高,WC晶粒长大不明显,合金密度和硬度增大。在1475℃的烧结温度下保温0min,烧结周期1.5～2h,烧结合金的相对密度达99.8%,硬度为87.5HRA,烧结样品显微组织结构均匀,但保温时间超过30min后由于晶粒异常长大以及钴相分布不均匀,导致合金的密度和硬度急剧下降。采用辅助加热材料和保温材料以及设计合理的样品摆放,可降低样品中不同部位的温度梯度,从而获得形状良好的合金样品。     

工艺因素及添加元素对Cr—Cu合金烧结的影响

研究了Cr-Cu合金烧结时,烧结气氛、烧结温度、铬粉粒度及压制压力等工艺因素和添加元素(Fe或Co)对烧结过程的影响。结果表明:真空烧结试样的密度高于纯氢烧结的试样,真空烧结具有明显的脱氮效果。添加元素Fe或Co在两种情况下均可提高Cr-Cu合金的烧结密度。探讨了产生上述影响的机理。并用金相显微镜观察了Cr-Cu合金的组织结构。     

发动机用石墨烯增强TC11合金放电等离子烧结制备参数优化及力学性能研究

通过添加石墨烯提高了放电等离子烧结（spark plasma sintering, SPS）制备发动机用耐高温TC11合金的力学性能,研究了不同烧结参数下TC11合金的密度,并观察了合金显微组织,分析了合金力学性能的影响因素。研究结果表明:随着烧结温度增加,试样密度先增加后平稳;提高烧结压力后,试样密度发生了略微上升。随着烧结温度的上升,更多α相转变成了高温β相,形成了相对稳定的β相比例。随着烧结时间的增加,合金室温压缩强度表现为升高的趋势。提高烧结压力后,TC11合金获得了更高的室温与高温力学强度。通过实验最终确定烧结时间5 min、温度900 ℃与压力50 MPa时制备的TC11合金具有最优力学性能。     

烧结温度对Mo_2FeB_2合金组织性能的影响

采用真空液相烧结法制备三元硼化物硬质合金,研究了烧结温度对三元硼化物硬质合金致密度、显微组织以及物相组成的影响.研究结果表明,三元硼化物硬质合金的密度和显微组织与烧结温度密切相关.当烧结温度较低时,合金中的硬质相晶粒发育不完全,且在粘结相中分布不均匀;烧结温度过高时,合金中的硬质相颗粒粗大,两者都会显著影响材料的性能.试样在1160～1210℃之间烧结时,随着烧结温度的不断增加,材料由固相烧结逐渐转化为液相烧结,试样的密度随着烧结温度的上升而逐渐增加,并确定试验最佳烧结温度为1210℃,此时材料的密度为8.23g/cm3,维氏硬度与洛氏硬度分别为8722.6N/mm2和75.3HRA,抗弯强度则达到1246.38MPa.通过对材料的显微组织与物相结构分析,阐述了该材料组织结构变化的原因.