热电材料热压烧结技术研究

讨论了热电材料热压烧结的特点和过程,针对不同类型的热电材料首次提出了内热、外热和内外热3种热压烧结方法及其相应的模具结构.试验显示,成形烧结方法结构简单、合理有效,可烧结出性能优良的热电块体材料.     

机械合金化法制备N型Skutterudite热电材料研究

研究了采用机械合金化加热压烧结工艺制备n型Skutterudite热电材料的工艺路线.采用了XRD、DTA等测试方法分析了试样的成分,研究了NixCo1-xSb3系材料采用机械合金化加热压烧结的基本工艺路线.研究表明Ni含量在0.2以下的NixCo1-xSb3系材料在球磨10h之后进行2h热压烧结后,试样基本上转化为CoSb3相,并且已经有大量的Ni被置换入CoSb3的晶格之中,形成(NixCo1-x)Sb3材料.     

快速烧结制备纳米Y-TZP材料

研究了快速热压烧结和放电等离子快速烧结（ＳＰＳ）制备纳米Ｙ－ＴＺＰ材料．利用快速热压烧结和 ＳＰＳ快速烧结,可在烧结温度为 １２００℃、保温９～１０ｍｉｎ条件下,制得相对密度超过９９％的 Ｙ－ＴＺＰ材料．研究发现：虽然快速热压烧结和 ＳＰＳ烧结都可使Ｙ－ＴＺＰ在相同温度下的密度高于普通热压烧结,但两种快速烧结所得Ｙ－ＴＺＰ的晶粒都大于无压烧结所得;另外,快速热压烧结所得样品的结构不够均匀,而ＳＰＳ烧结的样品的均匀性较好．文章对产生这些现象的原因进行了理论探讨．     

热压烧结工艺对金刚石陶瓷磨边轮胎体性能的影响

本工作研究了分段式和抛物线式两种通用热压烧结工艺对金刚石陶瓷磨边轮胎体性能的影响。结果表明,分段式热压烧结工艺制备的胎体密度和硬度高于抛物线式热压烧结工艺制备的胎体,但采用后者工艺制备的胎体强度较前者工艺提高约12%。采用分段式工艺烧结过程中镍、锰、锡与铜形成固溶体,并与骨架相的铁元素互扩散,在胎体中生成枝状富铁相,提高了胎体的合金化程度和致密度,胎体断口较平整,存在解理断裂和沿晶断裂。抛物线式热压烧结工艺胎体中生成较多铜基固溶体,少量铜和镍、锰扩散进入片状富铁相中,通过固溶强化和弥散强化作用提高了胎体强度,胎体断口呈粗糙剥离态。     

电场对Bi-Sb-Te热电材料微观结构及其性能影响

分别采用热压、低电场强度和高电场强度3种工艺烧结制备Bi1.2Sb4.8Te9热电材料,测试、对比分析3组试样的微观结构和热电传输性能。结果表明,采用电场加热方式烧结可有效提高材料的致密度,且在大电场强度工艺下晶粒择优取向。电场可使材料内缺陷减少,载流子浓度下降,同时提高载流子迁移率,使材料综合电性能提高,晶粒择优取向有助于降低材料热导率,这些都有助于热电材料ZT值的提高。     

YZL—1型真空中频热压连续炉

ＺＹＬ－１型真空中频热压连续烧结炉是新研制出来的一种新型的真空热压烧结设备。主要用于粉末冶金及特种陶瓷工业,它设计新颖,原理先进、结构合理、测控精确度与自动化程度高。在真空热压烧结设备领域里,创造性解决了由间歇式烧结到连续烧结这一技术难关。明显地提高了真空热压制品的生产效率。介绍了烧结工艺,存在的问题及解决方法。     

TiB2/FeMo陶瓷的显微结构与力学性能

以Fe-Mo为助烧剂，通过热压制备了TiB2陶瓷．研究了烧结温度、烧结时间对材料显微结构和力学性能的影响，分析了烧结致密化过程．实验结果表明，随着热压烧结温度升高，材料抗弯强度、洛氏硬度出现峰值，热压烧结时间延长，抗弯强度有所下降．液相烧结的重排阶段致密化速率最快．     

β—SiC粉末的合成及其热压烧结性能研究

本文研究了β-SiC亚微细粉末的合成及其热压烧结性能。以SiO_2和C粉为主要原料制得了粒径<0.5μm的SiC粉末,并在一定的热压温度和压力下通过研究烧结体密度、强度随保温保压时间的变化关系,得出了该粉末的热压烧结工艺,制得了相对密度99％以上、弯曲强度600MN/m~2左右的烧结体。     

SiC—WC复合陶瓷材料的研究

本文对亚微细SiC—WC复合陶瓷粉末的制备及热压烧结性能进行了研究。在探讨烧结体密度、强度随热压条件变化的基础上得出了适合于SiC—WC复合陶瓷的热压工艺条件。在此条件下烧结体的相对密度达99％以上,弯曲强度达1019MN/m~2。研究表明,在SiC中加入5～25Vol.％的WC,能改善材料的烧结性能,加快致密化速率,并能提高烧结体的强度与韧性。     

过喷粉热压烧结Al50Si50合金的摩擦磨损性能研究

利用喷射沉积过喷粉热压烧结制备了 Al50Si50合金,用 MMW-1型立式万能摩擦磨损试验机来测试不同热压烧结工艺条件下所制备合金的摩擦磨损性能,用金相显微镜和扫描电镜观察其组织和磨损形貌,并分析其磨损机理。研究结果表明：随着烧结压力增加、温度升高、时间延长,热压烧结试样的密度和致密度增加,摩擦系数和比磨损率降低。试样的磨损过程中存在磨料磨损和黏着磨损两种机制,且由于摩擦磨损过程中 Si 相的存在导致材料以磨料磨损为主。     

纳米Y-TZP材料烧结过程晶粒生长的分析

分析了无压烧结、热压烧结及SPS烧结过程中晶粒生长的行为及表现活化能．结果表明：在1100～1300℃之间,纳米Y-TZP材料在以上几种烧结条件下的晶粒生长行为不同．无压烧结时晶粒生长较慢,而热压烧结和SPS烧结时晶粒生长较快．对晶粒生长的活化能分析可在一定程度上解释以上现象．分析结果显示：无压烧结的表观活化能为281kJ／mol与纳米Y－TZP材料的晶界扩散活化能相近;热压烧结过程中,由于外压对扩散的促进作用,活化能比无压烧结时略有降低;在SPS烧结过程中,由于外加的脉冲电流能使晶粒表面大大活化,所以活化能与无压烧结相比大幅度下降．     

Repetitious-Hot-Pressing Technique in Hot-Pressing Process

A new pressing method was proposed for hot-pressing process. Experimental results indicated that the porosity in Al2O3/TiC/Ni/Mo (hereafter called Al2O3/TiC composite) composite compacts decreases by 6% after adopting this new technique,compared to traditional hot-pressing technique under the same sintering temperature. The flexural strength and Vicker hardness increase from 883 MPa to 980 MPa and from 16 GPa to 21.1 GPa, respectively. A theoretical model was given to analyze the densification mechanism of the composite in the process of repetitious-hot-pressing.     

AgSn18SbTe20无铅中温热电材料的粉末冶金法制备工艺及其对性能的影响

研究了制备p型AgSn₁₈SbTe₂₀无铅热电材料的机械合金化(MA)结合放电等离子烧结(SPS)工艺, 调查了MA过程中球磨时间和SPS温度对材料电热传输性能和热电优值的影响, 分析了样品的物相和显微结构。研究表明, 适当延长球磨时间和降低烧结温度, 可以有效提高材料的热电性能。优化制备条件可以实现59%的性能提升, 最佳条件(球磨12 h、SPS温度743 K)下制备的样品ZT值在723 K达到0.62。     

机械合金化-热压烧结制备金属间化合物Fe_3Si

采用机械合金化(MA)和真空热压烧结(HP)法制备金属间化合物Fe3Si。X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、差热分析(DTA)和振动样品磁强计(VSM)分别用于分析化合物的物相、显微形貌、致密度和磁学性质。研究表明球磨55h可达到完全合金化,Si溶入Fe中形成饱和固溶体α-Fe(Si),晶粒尺寸约7～8nm。热压烧结后,α-Fe(Si)固溶体发生有序转变生成Fe3Si。磁性能测量表明:样品的矫顽力随烧结温度的升高而减小;随烧结时间的延长而减小;饱和磁化强度随烧结时间的延长而增大。     

SiC晶须增韧陶瓷基复合材料的研究进展

介绍了SiC晶须增韧陶瓷基复合材料的烧结合成方法，将各动力学因素（晶须含量、混合工艺和烧结温度）对热压烧结法制备SiC晶须增韧陶瓷基复合材料的影响进行了详细阐述，叙述并讨论了SiC晶须增韧的不同机理，并展望了该领域的研究方向。     

不同烧结工艺对K0.5Na0.5NbO3陶瓷微结构的影响

采用普通烧结方法和热压烧结方法制备了K0.5Na0.5NbO3(KNN)无铅压电陶瓷.着重研究了两种烧结工艺对陶瓷的微观结构、晶粒形貌及致密度的影响.研究结果表明,两种烧结方法制备的陶瓷样品都具有单一的正交钙钛矿结构,与普通烧结工艺相比,利用热压烧结工艺制备的样品呈现较高的相对密度(大于98%)、较小的晶粒尺寸(0.6μm左右)及较低的介电损耗(1 kHz,tanδ≤2.8%).实验中发现对于热压烧结的样品,通过改变后期退火温度,样品的晶粒尺寸,致密度可以有规律地变化.     

Microstructure and Temperature Distribution in ZnAl2O4 Sintered Body by Pulse Electric Current

Microstructure of reaction sintering of ZnAl2O4 at 1500℃ by hot-pressing(HP) and pulse electric current was investigated. The results indicated that the existed cracks in sintered body were caused by structure mismatch. It is the evidence that periodical temperature field existed during pulse electric current sintering of nonconductive materials.The distance between high temperature areas was related to die diameter.     

低温制备微晶Al2O3-MgAlON复合材料的反应机理

采用热压烧结,以Al、Al2O3、MgO为原料,在850℃制备微晶Al2O3-MgAlON复合材料。通过XRD、SEM、粒度分析等表征手段对所制备的MgAlON刚玉复合材料进行机理研究发现:在压力存在的情况下,熔融的铝在低温反应过程中对物质的传输和反应的进行起到了"通道"作用,从而使反应能在较低的温度下顺利进行,并使MgAlON的晶粒随温度的升高不断长大。     

粉末冶金法制备Al-Pb合金微观组织分析EI

采用机械合金化与真空热压烧结制备Al-Pb合金,并通过热挤压变形细化显微组织。XRD检测分析表明:Al,Pb衍射峰随机械合金化的进行不断宽化,晶粒尺寸减小。SEM分析表明:球磨15h后可以得到合金粉末,其具有Pb粒子弥散分布于Al基体的复相结构。再通过550℃/20MPa真空热压烧结1h,可制备出Al-Pb合金块体。适当的热挤压工艺能够细化组织,减小Pb颗粒的尺寸。其抗拉强度可达231.6MPa,延伸率为17.6%。     

快速致密化制备SiCp/Fe复合材料及其性能研究

研究了一种电流直加热动态热压快速致密化工艺,采用此工艺克服了粉末冶金法和铸造法的局限性,快速制备了10vol%SiCp/Fe复合材料,考察了材料在不同烧结电压和不同烧结时间情况下的致密化行为及其力学性能,结果表明此工艺制备的10vol%SiCp/Fe复合材料,相对密度达到99.6%,布氏硬度为477HB,抗拉强度为912MPa,显微组织细小均匀.